Urbain Cancelier est avant tout un acteur de théâtre. Depuis ses débuts en 1985 dans la pièce Les Fourberies de Scapin de Molière, mise en scène Jacques Bachelier, le natif de Paris multiplie les prestations, comme par exemple dans La Dame de chez Maxim's, La Puce à l'oreille ou Le Dindon de Georges Feydeau, Le Malade imaginaire de Molière, Amadeus de Peter Shaffer, Le Songe d'une nuit d'été de Shakespeare ou encore Frou-Frou les Bains de Patrick Haudecoeur. En 1988, il effectue plusieurs apparitions dans la série humoristique Palace, créée par Jean-Michel Ribes.

En parallèle, Urbain est sollicité au cinéma pour se glisser dans la peau de seconds rôles plus ou moins marquants. Il interprète ainsi Louis XVI dans Ridicule, Argenson dans Le Bossu et Raoul Duchemin dans Tenue correcte exigée. Mais c'est sa prestation dans Le Fabuleux destin d'Amélie Poulain qui le fait connaître du grand public. Dans ce lucratif film culte signé Jean-Pierre Jeunet, il incarne M. Collignon, l'épicier du quartier de Montmartre dans lequel vit Amélie et qui maltraite son employé Lucien, joué par Jamel Debbouze. Une prestation courte mais marquante.

Jeunet fait à nouveau appel à lui en 2004 pour jouer le curé dans Un long dimanche de fiançailles et en 2009 pour le gardien de nuit de Nicolas Marié dans Micmacs à tire-larigot. Visage connu du cinéma français, on le voit, toujours via de courtes apparitions, sous la houlette de cinéastes comme Patrice Leconte (Confidences trop intimes, Voir la mer, Le Magasin des suicides), Gérard Krawczyk (L'Auberge rouge), Dany Boon (Raid Dingue, où il campe le président de la république), Jean Becker (Bienvenue parmi nous) ou Jean-Marie Poiré (Les Visiteurs : La Révolution).

Au début des années 2020, Urbain Cancelier incarne le Marchand de vin dans Eugénie Grandet de Marc Dugain ainsi que le secrétaire général Parquet dans Simone, le voyage du siècle d'Olivier Dahan. Mais surtout, il part en tournée via les pièces La Présidente de Maurice Hennequin et Pierre Veber et Momentanément décédé ! de Hugo Rezeda. Également actif côté télévision, le comédien se glisse dans la peau du Père Michel dans la série Das Boot, inspirée du film culte de Wolfgang Petersen, et dans celle du propriétaire de Léo et Leslie dans la série Scènes de ménages.

Laurent Schenck