Em 1948, casou-se com sua noiva, a pernambucana Helena Cavalcanti, professora que tinha se tornado sua secretária particular, por quem Luiz se apaixonou. O casal viveu junto até o fim da vida de Luiz. Eles não tiveram filhos biológicos, por Helena não poder engravidar, mas adotaram uma menina, a quem batizaram de Rosa.[4]
Nesse mesmo ano Léia morreu de tuberculose, para desespero de Luiz. O filho deles, apelidado de Gonzaguinha, ficou órfão com 2 anos e meio. Luiz queria levar o menino para morar com ele e Helena, e pediu para a mulher criá-lo como se fosse dela, mas Helena não aceitou, juntamente coms ua mãe, Marieta, que achava aquilo um absurdo, já que nem filho verdadeiro de Luiz era. Luiz não viu saída: Entregou o filho para os padrinhhos da criança, Leopoldina e Henrique Xavier Pinheiro, criá-lo, no Morro do São Carlos. Luiz sempre visitava a criança e o menino era sustentado com a assistência financeira do artista. Luizinho foi criado como muito amor. Xavier o considerava filho de verdade, e lhe ensinava viola, e o menino teve em Dina um amor verdadeiro de mãe. [5]
Luiz não se dava bem com o filho, apelidado de Gonzaguinha. Ele passou a não ver mais o filho na infância do menino e sempre que o via brigava com ele, apesar de amá-lo, achava que ele não teria um bom futuro, imaginando que ele se tornaria um malandro ao crescer, já que o menino era envolvido com amizades ruins no morro, além de viver com malandros tocando viola pelos becos da favela. Dina tentava unir pai e filho, mas Helena não gostava da proximidade deles, e passou a espalhar para todos que Luiz era estéril e não era o pai de Luizinho, mas Luiz sempre desmentia, já que ele não queria que ninguém soubesse que o menino era seu filho somente no civil. Ele amava o menino de fato, independente de ser filho de sangue ou não.[6]
