Nghệ sĩ Duy Thanh là gương quen thuộc của khán giả truyền hình. Ông đảm nhận các vai diễn quan trọng trong nhiều bộ phim tạo được chú ý như: Đất và Người, Chạy án, Chạm vào nỗi nhớ, Khi đàn chim trở về, Bão qua làng, Bí mật tam giác vàng...Điều đặc biệt là phần lớn các vai diễn gây tiếng vang của ông đều là vai phản diện, những kẻ tham ô, đầy mưu mẹo, lưu manh...Ông Thủ của Đất và Người từng kể, có khán giả giả vì ghét những nhân vật do ông đảm nhiệm mà ghét lây sang ông. Họ gọi ông là "thằng", thậm chí có người còn từ chối bắt tay ông. Nghệ sĩ Thanh Duy lấy đó là niềm hạnh phúc vì ông coi, đó là sự thành công trong diễn xuất.
Trước khi bén duyên với nghệ thuật, Thanh Duy là công nhân cơ điện. Vào năm 1978, ông thấy Nhà hát Tuổi trẻ thi tuyển diễn viên. Ông đánh bạo đăng ký, ai ngờ lại trúng tuyển. Kể từ đó, cuộc sống của ông gắn liền với ánh đèn sân khấu. Ông đóng các vai chính trong các vở: Lời thề thứ 9, Đứa con tôi, Cuộc đời tôi, Khu vườn của các cô cháu gái... Sau đó, ông nhanh chóng bén duyên với phim nhựa. Ông thường nói vui, khi đó, ông còn trẻ, lại đẹp trai nên được các đạo diễn giao cho toàn vai người tốt. Tuy nhiên, sau này khi bước sang tuổi trung nên, do sự thay đổi của ngoại hình, ông trở nên có duyên với những vai phản diện. Gần 20 năm trong nghề, nghệ sĩ Duy Thanh không biết mình đã đóng bao nhiêu vai "ác".
Tháng 4/2012, khi đang đóng phim ở TP HCM, ông bị ngã xe máy và bị trật xương bả vai. Sau một thời gian điều trị, ông tới bệnh viện kiểm tra xem vết thương đã ổn định chưa trước khi lên đường tham gia bộ phim truyền hình nhiều tập Tam giác vàng. Không ngờ, lúc này, ông phát hiện đã mắc ung thư phổi. Nghệ sĩ Duy Thanh cho hay, lúc đó, ông như bị suy sụp hoàn toàn. Phải mất 6 tháng sau, ông mới lấy lại thăng bằng. Rất may, cơ thể ông phản ứng khá tốt phác đồ điều trị của bác sĩ.
Trong đợt nghỉ truyền hóa chất để phục hồi tủy, nghệ sĩ Duy Thanh tham gia phim Bão qua làng. Kể từ khi mắc bệnh, ông tham gia thêm 5 phim truyền hình, phần lớn đều là phim dài tập. Tuy vậy, vẫn có nhiều phim ông phải từ chối vì sợ sức khỏe không đảm bảo, gây ảnh hưởng tới tiến độ của đoàn làm phim.
Nghệ sĩ Duy Thanh từng trải qua một lần đổ vỡ. Hiện đang sống cùng người vợ thứ hai và 2 người con riêng của bà ở Long Biên, Hà Nội
Kể từ khi mắc bệnh ung thư, nghệ sĩ Duy Thanh trải qua 25 lần điều trị hóa chất. Ông sụt hơn 20kg. Sau 4 năm chiến đấu với bệnh ung thư phổi, ông phát hiện mắc thêm bệnh ung thư thực quản. Khi điều trị, ông không ăn uống được bình thường mà phải qua ống xông. Ông tâm sự, trường hợp mắc hai bệnh ung thư một lúc như ông khá hiếm gặp nên ông gặp nhiều khó khăn trong việc điều trị.
Nghệ sĩ Duy Thanh bày tỏ mong muốn, sau khi mất được hiến xác cho khoa học. Tuy nhiên, các bác sĩ bảo khó vì cơ thể ông không còn lành lặn, chỉ còn một bên phổi. "Trong trường hợp không được hiến xác, tôi muốn được hỏa thiêu. Về tro cốt, tôi mong gia đình mang tới cột mốc biên giới số 92, nơi con sông Hồng chảy vào đất Việt và rắc xuống đó” - ông tâm sự với truyền thông.