Urllib устарела начиная с Python 2.6, вместо этого используйте urllib2. Обычно прокси обрабатывается urllib2 прозрачно, если установлен глобальный прокси. Если нет, попробуйте использовать urllib2.proxyhandler, чтобы установить свой прокси.
Пример кода из документов Python :
proxy_handler = urllib2.ProxyHandler({'http': 'http://www.example.com:3128/'})
proxy_auth_handler = urllib2.ProxyBasicAuthHandler()
proxy_auth_handler.add_password('realm', 'host', 'username', 'password')
opener = urllib2.build_opener(proxy_handler, proxy_auth_handler)
# This time, rather than install the OpenerDirector, we use it directly:
opener.open('http://www.example.com/login.html')