Сергей Цимбаленко родился 7 июля 1979 года в городе Шостка Сумской области (Украина).
В 1998 году поступил на актерский факультет Театрального института в городе Киеве. В 2002 году закончил институт, получил специальность "актёр и режиссёр драматического театра".
В 2003-2004 годах работал в Киевском Академическом театре на Липках. Работал в театре-студии "Мы" и создал театральный коллектив под названием "Театр Ы", где, помимо постановки, разработал с участниками коллектива творческую программу, куда входили разные психофизические тренинги, уроки сценической речи, этюды, лекции о театре, кино, литературе, живописи, музыке, задания на воспитание художественного вкуса.
С сентября 2004 года — актер Театра на Таганке.
Пишет стихи. Изучает поэзию. Увлекается живописью — пишет маслом, рисует.