参考
Office 365 を別メールサーバーと併用する方法 その2 - kazuakix の日記
こんな事ができるらしい
ただし!以下制限あり。
(重要)
DNS の MX で Office 365 を指定した場合、別メールサーバーにメールボックスがあるユーザー数分の Exchange Online Protection ライセンスが必要になるようです。
追加のライセンスを購入しない(したくない)場合は 別メールサーバーから Office 365 に転送する構成にしてください。
Exchange Online Protection費用
Exchange onlineのハイブリッド展開とは?
Exchange Server のハイブリッド展開 | Microsoft Docs
オンプレのExchangeとExchange Onlineのハイブリッド構成
同一ドメインでユーザー毎にオンプレ、O365と使い分けが可能。
機能連携・統合管理が可能
既存オンプレメールシステムがExchange Onlineでない場合に、同一ドメインでユーザー毎にオンプレ、O365と使い分けが可能か?
可能のよう。
Office 365 と独自の電子メール サーバーの間のメールをルーティングするようにコネクタを設定する | Microsoft Docs