A.- Inscrit au chômage depuis 1993, C._ a été engagé le 21 août 1995 en qualité de nettoyeur par l'entreprise X._. Quelques jours après son engagement, le 2 septembre, il s'est blessé en chutant d'une échelle alors qu'il effectuait des travaux dans la salle W._ à Genève. Il a subi une fracture du scaphoïde droit ainsi qu'une luxation de l'articulation astragalo-naviculaire. La Caisse nationale suisse en cas d'accidents (CNA) a pris en charge le cas et lui a versé des indemnités journalières. Egalement appelée à intervenir, l'AI lui a octroyé une rente entière du 1er septembre au 31 décembre 1996, une demi-rente du 1er janvier au 31 juin 1997, puis à nouveau une rente entière à partir du 1er juillet 1997 (décisions du 8 octobre 1997). Au mois de janvier 1999, C._ a saisi la Fondation collective LPP de l'Elvia (ci-après : la fondation) - à laquelle son ancien employeur, tombé en faillite dans l'intervalle, était affilié pour la prévoyance professionnelle - d'une demande de rente. Celle-ci a refusé de lui allouer des prestations, arguant qu'il n'avait jamais été annoncé auprès d'elle comme salarié soumis à l'assurance obligatoire, et qu'il n'était donc pas assuré. B.- Par mémoire du 15 juin 1999, C._ a ouvert action devant le Tribunal administratif du canton de Genève, en concluant à ce que la fondation fût condamnée à lui verser les prestations légales dues à la suite de son accident du 2 septembre 1995. Après avoir vainement tenté d'obtenir auprès des autorités de chômage des renseignements sur la durée de l'engagement du demandeur, le tribunal a déclaré l'action irrecevable (jugement du 26 septembre 2000). C.- C._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il requiert l'annulation, en reprenant ses conclusions formulées devant la juridiction cantonale. La fondation conclut au rejet du recours. Quant à l'Office fédéral des assurances sociales, il a renoncé à présenter une proposition. 