Formé à la Rue Blanche, Sylvain Lemarié débute à la télévision en 1974, et au théâtre deux ans plus tard. Sur les planches, il est dirigé notamment dirigé par Jean Meyer et Julien Bertheau, et signera plusieurs mises en scène de 2000 à 2013, dont Le médecin malgré lui de Molière, au Théâtre Gymnase Marie-Bell.
Le cinéma ne lui offre que quelques petits rôles, bibliothécaire dans La brune (1991) de Laurent Carcélès, ou chef d’équipe dans Du bleu dans la tête (1993) d’Alain Akim.
Le comédien est davantage prolifique dans le doublage, de 1994 à 2022. Il collabore ainsi à de nombreux films d’animation, d’Astérix et les Indiens à Tom et Jerry au Far West, tout en prêtant sa voix à plusieurs célébrités étrangères.
Il double ainsi Ron Perlman, Richard Jenkins, mais aussi, occasionnellement, Michael Douglas, Wesley Snipes, Robert Blake, James Russo, Philip Seymour Hoffman, Dan Aykroyd, Billy Bob Thornton, Will Ferrell, John C. Reilly, Stephen Fry, Forest Whitaker et bien d’autres. Sylvain Lemarié est décédé le 20 avril 2023 à l’âge de 70 ans.