Rådet kommer nästa vecka att besluta om genomförbarhetsstudier ska genomföras för det radioaktiva förrådet.
Protestörer från hela landet bar banderoller för 2.5km (1,5miles) genom dalen Ennerdale för att lobby mot planerna.
En framställning mot förslagen har nu mer än 17 000 underskrifter.
Unite, som representerar personal vid Sellafieldfabriken, gav sitt stöd inför ett offentligt möte i Carlisle på fredag.
Allerdale och Copeland kommun och Cumbria County Council kommer att rösta den 30 januari om huruvida man ska gå vidare till "Stage 4" av den process som skulle kunna se arkivet byggas.
Den föreslagna anläggningen skulle kunna vara upp till fyra gånger så stor som Sellafield och ta 15 år att bygga.
Hundratals människor har deltagit i en marsch mot möjligheten att bygga en underjordisk kärnavfallsplats i Cumbria.