Han ble så ansatt ved byteateret i Norrköping-Linköping 1951–1953. von Sydow er spesielt kjent for sitt samarbeid med den svenske filmskaperen Ingmar Bergman. På slutten av 1950-tallet dro han stor nytte av Bergmans dramatiske evner, for eksempel i teateroppsetninger som , , , og . De to sistnevnte gjestspilte med stor suksess i Paris og London. I 1958 ble han tildelt utmerkelsen Thaliapriset. I årene 1960–1972 var han igjen ved Dramaten og kom igjen tilbake dit en periode i årene 1988–1994.