L'any 1903 acceptà el càrrec de sotsdirector d'una formació coral que participà en les vetllades del Centre Catalanista de Gràcia. Poc després va assumir el càrrec de director, succeint Josep Cumellas Ribó. Aquest cor s'acabà independitzant del Centre Catalanista i adoptà el nom d'Orfeó Gracienc. El primer concert oficial de l'Orfeó Gracienc com a entitat independent tingué lloc el 15 de maig de 1904 en un acte benèfic celebrat al Teatre Modern, després Coliseu Pompeia. L'Orfeó Gracienc actuà conjuntament amb altres cors de l'Associació de Cors de Clavé i amb el cor d'homes la Filantròpica.
Fou director titular de l'Orfeó Gracienc des de la seva fundació l'any 1904 (de la qual n'és responsable) fins al 1936 i, en acabar la Guerra Civil fins al 1945, data en què l'abandonà a causa d'una greu malaltia de la vista què el deixa gairebé cec (el substituí Antoni Pérez i Simó). Sota la seva direcció, la coral ratllà a gran altura, com es pot llegir en les seves memòries (L'Orfeó Gracienc i el seu entorn ciutadà) i col·laborà en nombrosos concerts amb l'Orquestra Simfònica de Barcelona i l'Orquestra Pau Casals.
Va aconseguir un gran reconeixement com a director coral a nivell nacional: col·laborà amb personalitats de prestigi nacional, com Eduard Toldrà o Pau Casals, i grans figures dins de l'àmbit internacional com Erich Kleiber o Alfred Cortot. També dirigí la capella dels Pares Filipencs de Gràcia. També era membre fundador de la Germanor d'Orfeons de Catalunya.
Durant els seus anys com a director de l'Orfeó Gracienc, destacava per la diversitat de programes que oferia, la varietat de festivals benèfics i de caràcter catalanista en els quals va participar i, a més a més, la confecció de programacions de caràcter divulgatiu mitjançant conferències, concerts de diversos solistes i altres activitats musicals que van atorgar molt de prestigi a l'Orfeó. A més a més, va escriure memòries molt relacionades amb la gestió de l'Orfeó Gracienc.[2]
A banda del mon coral, Balcells va compondre altres gèneres com per exemple: dues comèdies líriques i sardanes, de fet, es va introduir al món de la sardana en una època quan altres músics dotats tècnicament, com ho era ell, no s'acabaven de decidir a escriure sardanes.
Va contraure matrimoni amb una cosina seva, Rosa Llastarry, membre de l'Orfeó Gracienc. Matrimoni del qual nasqueren quatre fills, dues de les quals, van seguir les petjades del pare en el món de la música: la pianista Maria Teresa i l'arpista Rosa Balcells.
Balcells morí a Barcelona el 26 de maig de 1972. Fou enterrat al Cementiri de les Corts. En commemoració del desè aniversari de la seva mort, l'agost del 1982, l'Ajuntament de Barcelona inaugurà uns jardins al carrer de Sant Salvador de la mateixa ciutat, amb el nom del compositor, i hi instal·là una escultura creada per Rafael Solanich, «Al Mestre Balcells».[3] El 10 de desembre de 2007, a l'Auditori Cullell i Fabra de Barcelona, es van commemorar els 125 anys del naixement del compositor amb un concert en què compartiren programa l'Orfeó Gracienc i la soprano Anna Valls, acompanyada al piano per Lali Solà. El programa, íntegrament centrat en la producció vocal del compositor, incloïa cançons per a veu i piano i obres corals.
Obra
Joan Balcells és autor d'obres de diferents gèneres, entre els quals tenim comèdies líriques, peces corals a veus mixtes i sardanes. A més a més, va arranjar cançons populars per a cor i sardanes. De totes les seves peces sabem que va compondre:
Música escènica:
La baldufa d'or (1923), comèdia lírica, text d'I. Iglesias.
Els tres amors del marxant, comèdia lírica, text d'A. C. Juan.
Música vocal:
Cor i acompanyament instrumental:
Ascensió (1912), cor masculí o de veus mixtes i acompanyament de cobla, text d'I. Iglesias.
La blavor del mar (1913), cor masculí i cobla, text d'I. Iglesias.