Para no alterar mucho tu trabajo, le agregue una bandera de control y le quite el break.

    string = ''
    sub_cadenas = []
    bandxy = 0
    i = 0
    cant = len(cadena)

    for j in cadena:
        i += 1
        if j == 'X':
            string +=j
            bandxy = 1
            if i != cant: continue 
        elif j == 'Y':
            string += j
            bandxy = 1
            if i != cant: continue 
        if bandxy == 1 :
            #print (string)
            sub_cadenas.append(string)
            string = ''
            bandxy = 0
    print (sub_cadenas)