En 1703 empezó los estudios en el Conservatorio de Santa Maria della Pietà dei Turchini de Nápoles, donde fue discípulo de Francesco Provenzale y Nicola Fago, apodado il Tarentino.

Se dice que marchó a Roma donde estudió contrapunto con Giuseppe Ottavio Pitoni y que fue también alumno de Alessandro Scarlatti, pero esto no está documentado, aunque sus composiciones fueron, sin duda, influidas por ellos. Su primera obra conocida es un drama sacro "L'infedelta abbattuta” dada por sus estudiantes en 1712.

De vuelta en Nápoles, Leo obtuvo el puesto de segundo maestro en el conservatorio della Pietà. En 1714 dio en el teatro de la corte una ópera, “Pisistrato”, que fue muy apreciada. En 1716 fue nombrado organista de la capilla real y el año siguiente fue designado para ocupar el puesto de maestro de capilla de la iglesia de Santa Maria della Solitaria, para la cual escribió mucha música. Continuó escribiendo para la escena, además de enseñar en el conservatorio. En 1719 hizo representar la “Sofonisba”, su primera ópera seria, que fue bien acogida y en la cual el carácter expresivo de su talento ya se hacía notar.

Leonardo Leo

Después de añadir escenas cómicas a “Bajazette” de Francesco Gasparini, dada en 1722 en Nápoles, escribió en 1723 una ópera cómica “La'mpeca scoperta” (en dialecto napolitano). En 1725 sucedió a Alessandro Scarlatti como primer organista de la capilla real; fue nombrado pro-vicemaestro en 1730 y vicemaestro en 1737.

Aunque algunos biógrafos sostienen que habría enseñado en el conservatorio de Loreto, otras fuentes señalan que luego de enseñar en el conservatorio della Pietà lo hizo en el de Sant'Onofrio, sucediendo a Francesco Feo, y donde tuvo por alumnos a algunos de los compositores más ilustres del siglo XVIII, como Niccolò Jommelli y Niccolò Piccinni. Aparentemente su último cargo fue como primo maestro del Conservatorio Santa Maria della Pietà dei Turchini en 1740, como sucesor de su profesor Nicola Fago.

Su ópera cómica más famosa es “Amor vuol sofferenza” (1739), más conocida bajo el nombre de “La Finta Frascatana”, muy elogiada por el escritor  Charles de Brosses. Pero también fue reconocido como un compositor de ópera seria: “Demofoonte” (1735), “Farnace” (1737) y “L’Olimpiade” (1737) son sus obras más conocidas para el teatro. Leo también compuso música religiosa. Llegó a ser maestro de la capilla real en 1744, poco antes de su muerte.

No murió en 1743, como dice el propio Piccinni en una breve reseña biográfica sobre su maestro, ni en 1742 como afirma Charles Burney, sino en 1744. Leo habría sufrido una apoplejía, mientras estaba concentrado en escribir un aria cómica para una reposición de “La finta frascatana”. Fue encontrado con la cabeza apoyada sobre su clavecín, donde dejó de existir.

Leo era de estatura media, piel morena, ojos vivos y temperamento ardiente. Aunque habitualmente era más bien serio, no le faltaba gentileza. Infatigable trabajador, con frecuencia pasaba la mayor parte de las noches componiendo. Amaba sus obras, pero rendía justicia al mérito de sus rivales cuando era preciso.

Leonardo Leo

Leonardo Leo comparte con su predecesor Alessandro Scarlatti y sus contemporáneos Francesco Durante y Francesco Feo, la gloria de haber fundado la escuela de Nápoles, de la cual salieron, durante todo un siglo, numerosos compositores dramáticos de primer orden. Él mismo no fue solamente un gran profesor, sino también uno de los artistas más dotados.

Su “Miserere” a dos coros es una composición notable tanto por la elevación de sentimientos que lo dictaron, como por la pureza de estilo en el que se reconoce la influencia de la escuela cantora romana en la que estudió. Obra descrita por Richard Wagner como "... una imponente catedral, sublime y magnífica ..."). En su música sacra con estilo acompañado y concertato, Leo conserva la simplicidad y se hace admirar por la belleza de la expresión, como sucede en el “Ave Maris Stella” para voz de soprano y orquesta o en el “Credo” a cuatro voces.

Igualmente notable en el género teatral, Leo es noble, con frecuencia patético y apasionado y es con estos medios, muy simples, con los que consiguió dar una gran impresión. Niccolò Piccinni hizo los mayores elogios a sus obras, citando en particular el aria Misero pargoletto da “Demofoonte “como modelo de expresión dramática. También Stefano Arteaga se prodigó en elogios hacia este músico en la Storia delle rivoluzioni del teatro musicale italiano.

Leo fue el primer compositor de la escuela napolitana en dominar completamente el contrapunto armónico moderno. Su música sacra es magistral y digna, más lógica que apasionada; libre del sentimentalismo presente en las obras de Francesco Durante y Pergolesi. Un ejemplo típico de su música sacra es el “Dixit Dominus en Do”. Sus óperas serias tienen un estilo más bien frío y duro, pero en sus óperas cómicas muestra un agudo sentido del humor. Para el clavecín compuso 14 tocatas cuyo manuscrito original se conserva en la Biblioteca del Conservatorio de Nápoles.