Sobre a vida de Léonin não se sabe absolutamente nada. Seu nome é mencionado em um tratado, na verdade notas de aula tomadas em palestras de um estudante inglês anônimo freqüentado na Universidade de Paris cerca de um século depois, na década de 1270. Neste tratado, Léonin está ligado a Paris e é elogiado como o melhor compositor de organa (dois vocábulos de porções solísticas de cânticos da missa e das horas diárias de oração).

Léonin evidentemente compôs seu organa para a Catedral de Notre Dame, cuja magnífica estrutura de pedra atual se elevou no principal entre 1163 e 1208. Foi sugerido que ele foi primeiro um menino de coro e mais tarde tornou-se o mestre dos meninos de coro. Isto explicaria o diminutivo de Léo pelo qual ele era conhecido e também pela ausência do seu nome na lista preservada dos oficiais superiores da Catedral.

As obras de Léonin podem ser chamadas de berço da música de arte ocidental. Os seus órgãos são arranjados para duas linhas vocais. Uma é a melodia do canto, o cantus firmus, disposta ou em notas de comprimento indefinido ou, em algumas secções, numa sequência de valores definidos de notas; a outra é uma descendência melódica recentemente composta, uma coloratura ritmicamente controlada de grande engenho, coordenada com o cantus firmus. Embora o organa já existisse há algum tempo antes de Léonin, a separação destes dois estilos, o “organum puro” – com longas notas de canto – e o que então era chamado de “discant”, onde ambas as vozes têm um ritmo estrito, foi sua criação. Assim era a notação que ele usava para simbolizar esse ritmo, a “notação modal”, que lançou a base para a notação musical tal como a conhecemos. Além disso, suas obras constituem o primeiro repertório abrangente de polifonia litúrgica, que, com cenário para cerca de 100 cantos gregorianos para todas as grandes festas do ano eclesial, permaneceu em uso por mais de 2 séculos e se espalhou por todos os países ocidentais. Este repertório formou o que o anônimo estudante inglês chamou de Magnus liber organi (Grande Livro de Organa); tornou-se um modelo amplamente imitado.

Léonin também criou uma segunda espécie de música polifônica, o conducus, um canto processional. Os maestros monofônicos, assim como os esporádicos, já existiam antes de Léonin, mas ele estabeleceu firmemente as espécies polifônicas. Os maestros são canções latinas, cobrindo uma ampla gama de conteúdos – religiosos, políticos, líricos, conviviais – às vezes ouvidas na Igreja e às vezes em apresentações de dramas litúrgicos, procissões, banquetes e ocasiões particulares. Os textos poéticos são estrogáficos, em ritmo estrito, e cantados mais ou menos uma nota para cada sílaba, com ambas as vozes movendo-se essencialmente no mesmo ritmo, embora no final de versos e estrofes e início cadenzalike passagens de dueto de muitas notas sejam muitas vezes cantadas para uma única sílaba.