Michel P. de Montéclair cantó en el coro en ese tiempo mientras estaba bajo la dirección de Moreau. Luego se sabe que Moreau estuvo en París en enero de 1687, cuando un "Te Deum" suyo (ahora perdido) se cantó en Saint Cosme en acción de gracias por la recuperación de la salud de Luis XIV.

Obtuvo su primer encargo real, para el divertissement "Les bergers de Marly", en marzo de 1688 precisamente cuando Luis estaba organizando los trabajos en la escuela para niñas nobles fundada en 1682 por Mme de Maintenon y establecida en Saint-Cyr en 1686. El rey lo invitó a proporcionar música para la escuela y fue en este contacto que logró su fama más duradera, particularmente en colaboración con Racine. Moreau puso música a "Esther" de Racine en 1689; a la representación de ésta asistió el rey, recibiendo Moreau una pensión real como resultado de su aprecio, y una propina de Mme de Maintenon. Además de "Esther", ambos produjeron "Athalie" para Saint-Cyr en 1691. La música para "Athalie" fue grabada por Baussen, lo que sugiere que Moreau puede haber estado cerca del círculo de Guisa.

Moreau parece haber sido muy inestable tanto profesionalmente  como en su vida social y fue removido de su puesto en Saint-Cyr en los años siguientes a la escritura de "Athalie". Fue nombrado surintendant de music para Languedoc en noviembre de 1692 (sucediendo a André Mallet) y conservó el puesto hasta enero de 1706. La caía de Moreau en el favor real fue probablemente resultado de su propia mala conducta y su amistad con el poeta Alejandro Laînez (algunos de cuyos poemas evocan la vida disoluta del músico como un buscador de placeres y gran bebedor). Laînez, conocido en esa época por sus versos libertinos, persuadió a Moreau que escribiera música para su cantatille "Zaïre". En 1694 se pidió a Moreau escribir la música para las "Cantiques spirituels" de Racine (quizás por el propio Racine) y cantó estas obras al lado de la cama del rey enfermo. Este episodio confirma que Moreau era cantante, pero probablemente fue su homónimo Denis Moreau quien cantó en "Orontée" de Lorenzani y en "Didon" de Desmarets.

A pesar de su distanciamiento de Saint-Cyr, Moreau escribió otra obra para la escuela, los intermèdes para "Jonathas", en 1699 o 1700; los textos eran de Joseph-François Duché de Vancy, con quien Moreau empezó por lo menos el viaje a España acompañando al futuro Felipe V a la frontera española, en diciembre de 1700. Moreau fue nombrado maître de musique de la Catedral de Béziers en diciembre de 1704, pero  dejó su puesto en marzo de 1705 sin tomar parte en la boda de su hija Agathe con el hijo de André Mallet.

La desastrosa situación financiera de Moreau y una solicitud hecha por él al Obispo de Agde son mencionadas en una carta de Mme de Maintenon al cardenal de Noailles fechada en septiembre de 1705, en la que ella intercede por Moreau. Desde 1706 todo rastro de él se ha perdido. Titon du Tillet relata que al final de su vida Moreau obtuvo un puesto en St Sulpice, sin duda con el apoyo del establecimiento de Saint-Cyr y del organista Nicolas Clérambault. Algunos de los manuscritos de la música para "Athalie" contienen revisiones, probablemente agregadas por el compositor alrededor de 1725, que muestran que estuvo de nuevo en contacto con Saint-Cyr al final de su vida.

Según Titon, Moreau fue considerado en su propio tiempo un  maestro excepcionalmente bueno de composición y canto; sus alumnos de composición incluyeron a Michel Pignolet de Montéclair, Louis-Nicolas Clérambault y Jean-François d’Andrieu. Cantantes a quienes enseñó incluyen a su hija Marie-Claude y a Louise Couperin. Su tratado "L'art mélodique" está perdido, pero es conocido por haber exigido sutileza rítmica y melódica.