Bueno, you tube el mismo problema pero encontré la solución y te la compartiré:
Yo usé el siguiente código para activar el video en fancybox:
<a href="http://www.youtube.com/embed/3D2RRHf6h0U?autoplay=1&wmode=transparent&rel=0" class="gallery_image iframe" rel="gallery_images" title="Mariachi Allende">
Lo que debes apreciar es lo siguiente: wmode=transparent, esto te pone el video atras de lo que quieras, no solo de fancybox.
Suerte!!