Вернувшись к гражданской жизни после демобилизации в 1946 году, Юрий Васильевич восстановился в родном училище. Ему посчастливилось застать легендарное поколение преподавателей — прямых учеников Евгения Вахтангова. Уникальная творческая атмосфера и традиции старой школы произвели на молодого фронтовика такое колоссальное впечатление, что он решил связать с этим местом всю свою судьбу.
Получив диплом в 1950 году, Катин-Ярцев вошел в труппу Московского театра на Малой Бронной, сцене которого оставался предан на протяжении всей карьеры. Параллельно с актерской деятельностью он начал преподавать в Щукинском училище.
На протяжении десятилетий Юрий Васильевич по праву признавался одним из сильнейших наставников на кафедре актерского мастерства. Из-под его крыла вышла целая плеяда звезд отечественного экрана и сцены:
Константин Райкин и Наталья Гундарева
Юрий Богатырев и Вениамин Смехов
Наталья Варлей и Леонид Ярмольник
Галина Беляева и Юрий Васильев
В 1981 году за неоценимый вклад в театральное образование Юрию Катину-Ярцеву было официально присвоено ученое звание профессора.
Путь актера в кино начался в 1954 году с мимолетного появления в картине Владимира Басова «Школа мужества». После этого в течение почти пятнадцати лет режиссеры приглашали его лишь на редкие эпизодические роли. Активный съемочный этап в биографии мастера начался лишь тогда, когда он перешагнул пятидесятилетний рубеж.
Всесоюзное признание и искреннюю обожание публики ему принес образ Джузеппе (Сизый Нос) в культовой музыкальной сказке «Приключения Буратино». Сам актер с юмором вспоминал момент, когда осознал масштаб своей популярности: однажды на улице к нему приблизился мужчина весьма сурового вида и душевно произнес, что актера очень любят даже на далекой Колыме.
Среди других ярких экранных образов Катина-Ярцева зрителям особенно запомнились:
Слуга Томас в философской комедии «Тот самый Мюнхгаузен»
Колоритный гренадер в экранизации «Трое в лодке, не считая собаки»
Скрипичный мастер Трубицын в детективном телефильме «Визит к Минотавру»
Полководец Александр Суворов в биографической драме «Багратион»
Прокопий в масштабной исторической ленте «Русь изначальная»
В общей сложности творческий багаж артиста насчитывает более сотни кинокартин и свыше семидесяти телевизионных проектов. Последней точкой в его фильмографии стала роль Габсбурга-Пузанкова в трагикомедии «Возвращение броненосца», которая была представлена зрителям уже после кончины мастера.
Жизнь Народного артиста РСФСР Юрия Васильевича Катина-Ярцева оборвалась 18 марта 1994 года. Земной покой великий мастер обрел на Армянском кладбище в Москве.