Despre viața lui Léonin nu se știe absolut nimic. Numele său este menționat într-un tratat, de fapt note de curs luate la cursurile la care un student englez anonim a participat la Universitatea din Paris aproximativ un secol mai târziu, în anii 1270. În acest tratat, Léonin este legat de Paris și este lăudat ca fiind cel mai bun compozitor de organa (setări la două voci ale unor porțiuni solistice ale cântărilor de la Liturghie și de la orele de rugăciune zilnice).

Léonin și-a compus în mod evident organa pentru Catedrala Notre Dame, a cărei actuală structură magnifică din piatră s-a ridicat în principal între 1163 și 1208. S-a sugerat că el a fost mai întâi copil de cor și mai târziu a devenit maestru al copiilor de cor. Acest lucru ar explica diminutivul de Léo cu care era cunoscut și, de asemenea, absența numelui său din lista păstrată a ofițerilor superiori ai catedralei.

Operele lui Léonin pot fi numite leagănul muzicii artistice occidentale. Organele sale sunt aranjate pentru două linii vocale. Una este melodia de cântec, cantus firmus, dispusă fie în note de lungime nedefinită, fie, în unele secțiuni, într-o secvență de valori de note definite; cealaltă este un descant melodic nou compus, o coloratură controlată ritmic de mare ingeniozitate, coordonată cu cantus firmus. Deși organa exista cu ceva timp înainte de Léonin, separarea acestor două stiluri, „organul pur” – cu note lungi de canto – și ceea ce se numea atunci „discant”, în care ambele voci au un ritm strict, a fost creația sa. La fel și notația pe care a folosit-o pentru a simboliza acest ritm, „notația modală”, care a pus bazele notației muzicale așa cum o cunoaștem noi. În plus, lucrările sale constituie primul repertoriu cuprinzător de polifonie liturgică, care, cu setări pentru aproximativ 100 de cântece gregoriene pentru toate sărbătorile majore ale anului bisericesc, a rămas în uz timp de peste 2 secole și s-a răspândit în toate țările occidentale. Acest repertoriu a format ceea ce studentul englez anonim a numit Magnus liber organi (Marea carte de orgă); a devenit un model imitat pe scară largă.

Léonin a creat și o a doua specie de muzică polifonică, conductus, un cântec de procesiune. Conducti monofonice, precum și setări sporadice în două părți existaseră înainte de Léonin, dar el a stabilit cu fermitate specia polifonică. Conducti sunt cântece latinești, acoperind o gamă largă de conținuturi – religios, politic, liric, convivial – care se aud uneori la biserică și alteori la spectacole de drame liturgice, procesiuni, banchete și ocazii private. Textele poetice sunt strofice, în ritm strict și cântate mai mult sau mai puțin câte o notă pentru fiecare silabă, ambele voci mișcându-se în esență în același ritm, deși la sfârșitul și începutul versurilor și al strofelor se cântă adesea pasaje de duet asemănătoare cadențelor, de mai multe note, pe o singură silabă.

.