Родился в крестьянской семье. В возрасте 16 лет поступил в монастырь. Был пострижен в монашество в Троице-Сергиевой Лавре. По возведении в сан иеромонаха состоял казначеем Чудова монастыря Москвы. С 1908 года — начальник подворья Пекинской миссии в Петербурге. В 1911 году — строитель храма миссии в Петербурге. Во время Первой мировой войны ему было поручено построить церковь в городе Харбине, но в результате революции строительство прекратилось.
В 1922 году был на месяц арестован чекистами.
С 26 июня 1927 года — епископ Переславский, викарий Владимирской епархии. В 1930 году был арестован, осуждён коллегией ОГПУ на пять лет лишения свободы и отправлен в Пинюгские лагеря в Кировской области. Работал на строительстве земляного полотна для железной дороги между Пинюгом и Сыктывкаром. Современники вспоминали, что строительство шло вручную, только с помощью лопат, землю возили в тачках. Заключенные даже при сильнейших морозах работали легко одетыми. Духовно окормлял христиан, находящихся в лагере, — исповедовал, причащал Святыми Дарами, присылаемыми из Москвы архиепископом Варфоломеем (Ремовым). Совершил в лагере монашеский постриг будущего архимандрита Сергия (Савельева).
С 1932 года — епископ Александровский, викарий Владимирской епархии. Однако уже 3 апреля 1932 года был выслан в Балахну, а затем — в Сенгилей, близ Ульяновска. 10 декабря 1934 года освобождён из ссылки. 17 января 1935 года назначен епископом Кунгурским, затем — на Свердловскую кафедру. Не был допущен властями на эти кафедры.
С марта 1937 года — епископ Марийский. По воспоминаниям архимандрита Сергия (Савельева), уезжая к месту назначения, «уже из вагона епископ Леонид благословил провожающих и тут же пророчески указал на себя в грудь и в землю». Жил при церкви Рождества Пресвятой Богородицы в с. Семеновка, близ Йошкар-Олы.
Был арестован 21 декабря 1937 года. Содержался в йошкар-олинской тюрьме, был обвинён в контрреволюционной деятельности и создании «церковно-фашистской организации». Виновным он себя ни в чем не признал. 29 декабря 1937 года тройка НКВД приговорила владыку Леонида к расстрелу. Приговор был приведён в исполнение 7 января 1938 года.
Постановлением Священного Синода от 17 июля 2002 года имя епископа Леонида было включено в Собор Новомучеников и Исповедников Российских XX века.
Вместе с владыкой Леонидом были причислены к лику святых марийские церковные деятели:
В 2005 году был причислен к лику святых настоятель Предтеченской церкви села Оршанка Оршанского района протоиерей Сергий Стрельников (1887 — 8 августа 1937). Он после рукоположения около 20 лет служил в этом храме, после закрытия церкви в 1936 году не оставил своё дело и продолжал служить в домах верующих. Когда над ним нависла угроза ареста, односельчане предлагали ему скрыться, но он отказался. 26 июля 1937 года был арестован, обвинён «в агитации за выход из колхоза» и расстрелян.