Leoncjusz urodził się w Kijowie prawdopodobnie około roku 1016, w rodzinie greckiej. W Szkole Włodzimierskiej, założonej przez wielkiego księcia Jarosława Mądrego z dynastii Rurykowiczów (+ 1054), zdobył wykształcenie i biegłą znajomość greki. Po powrocie do Kijowa zamieszkał w Ławrze Pieczerskiej (pierwszy klasztor na Rusi, założony w jaskiniach nad Dnieprem w połowie XI w. przez mnicha Antoniego Kijowsko-Pieczerskiego i Teodozjusza Pieczerskiego; życie monastyczne mnisi prawosławni prowadzą w tym miejscu do dzisiaj; w 1990 r. obiekt - przez wieki znacznie rozbudowany - został wpisany na listę światowego dziedzictwa UNESCO). Leoncjusz złożył śluby zakonne w Konstantynopolu. Około roku 1051 powołany został na biskupa do Rostowa nad Donem - był pierwszym mnichem Monasteru Kijowsko-Pieczerskiego, który otrzymał tę godność. Wkrótce poganie wygnali go z katedry rostowskiej, podobnie jak jego dwóch poprzedników, biskupów Teodora i Hilariona.
Leoncjusz zamieszkał więc pod miastem i wzniósł tam cerkiew św. Michała Archanioła. Ewangelizację zaczął od pogańskich dzieci, które karmił, nauczał zasad wiary chrześcijańskiej i chrzcił. Wkrótce wrócił do miasta i zaczął chrzcić także dorosłych. Jego gorliwość spotykała się z dużym sprzeciwem ze strony mieszkających tam pogan, którzy nastawali na jego życie. Hierarcha tym razem nie ustąpił, ale wyszedł do napastników w błyszczących biskupich szatach. Ci zaś nie tylko nie zrobili mu krzywdy, ale padli do jego nóg. To wydarzenie uważane jest za początek chrystianizacji ziemi rostowskiej.
Po 20 latach pracy w diecezji, około roku 1071 (lub 1073) biskup Leoncjusz zginął śmiercią męczeńską podczas kolejnych zamieszek na tle religijnym.
W roku 1164, w czasie kopania fundamentów pod nową cerkiew, odkryto jego ciało, które nie uległo rozkładowi. Umieszczono je w złotym sarkofagu i przeniesiono do kościoła. Podniesienie relikwii (elewacja) było w tamtych czasach odpowiednikiem dzisiejszej kanonizacji. Grób Leoncjusza zasłynął licznymi uzdrowieniami. W czasie wojen z Polską i Litwą w roku 1609 relikwiarz został zrabowany, ale szczątki uratowano i ukryto pod posadzką rostowskiego soboru Zaśnięcia Matki Bożej. Ponownie zostały odnalezione w 1884 r. podczas prac wykopaliskowych.
Dzisiaj relikwie św. Leoncjusza przechowywane są w katedrze w Rostowie. W miejscu, gdzie znajdował się złoty grobowiec, obecnie czczony jest relikwiarz z ikoną pogrzebową Leoncjusza.

W ikonografii Święty przedstawiany jest w liturgicznych biskupich szatach i białym lub czarnym kłobuku (ozdobne nakrycie głowy duchownych prawosławnych i greckokatolickich). Jest pokazywany jako stary mężczyzna z krótką, jasno-kasztanową brodą, prawą rękę ma złożoną w geście błogosławieństwa, w lewej trzyma Ewangelię.