Sébastien Delorme a collaboré à une vingtaine de téléséries, dont Lance et compte: Le grand duel, La promesse, Le 7^e round, Annie et ses hommes, Un homme mort, Le monde de Charlotte, Cauchemar d’amour III et Mirador I. Sa prestation dans La promesse lui a valu le prix Gémeaux de la meilleure interprétation pour un premier rôle masculin dramatique, en 2008. En 2014, il a tourné sous la direction du réalisateur Ricardo Trogi dans la série Le berceau des anges. Il a aussi fait partie des très populaires séries Nouvelle adresse et District 31.

Très présent au théâtre, Sébastien a joué dans plus de 25 pièces présentées sur plusieurs scènes prestigieuses, dont celles du Théâtre d’Aujourd’hui, du Théâtre du Nouveau Monde, du Rideau Vert et de la Compagnie Jean Duceppe. Il a joué dans L’avocat et l’inspecteur, Cyrano de Bergerac, Lucrèce Borgia, Fenêtre sur le ciel, Le chemin des passes dangereuses, L’abdication, Ma grosse chum de fille, Bluff, Sous le regard des mouches, L’école des femmes, Les oiseaux de proie, Le misanthrope, La nature même du continent, La ménagerie de verre, Charbonneau et le chef, La fausse suivante, Le pont et Le lion en hiver.

Au cinéma, l’on a pu voir Sébastien Delorme dans Gaz bar blues de Louis Bélanger, Le déserteur de Simon Lavoie, Lance et compte: Le film de Frédérik D’Amours et Le temps des roses de François Bouchard.