Leoncillo Leonardi sündis 1915. aastal Umbrias Spoletos. Tema kirg ja kunst olid traagilise lapsepõlve õnnetu tulemus. Kolmeaastaselt isata jäänud, kannatas ta veel aastaid omaenda taltsutamatu ja mässulise loomuse tõttu. 15-aastasena visati ta käitumisprobleemide pärast Spoleto tehnikainstituudist välja. Vastuseks sulges nooruk end vanematekodu pööningukambrisse. Seal hakkas ta vormima saviplokke, mida vend Lionello talle lohutuseks tõi, joonistas väsimatult ja uuris iseseisvalt kunstiajalugu. Aastatel 1931–1935 õppis Leoncillo Perugia kunstiinstituudis ja täiendas end seejärel Rooma kunstiakadeemias, kus teda juhendas Angelo Zanelli.
Roomas suhtles ta rühmitusega Scuola Romana, kelle seas olid Libero de Libero, Corrado Cagli, Mirko ja Afro Basaldella ning Renato Guttuso.
1939. aastal kolis Leoncillo Umbertidesse. Seal süvendas ta oma tehnilisi teadmisi Rometti keraamikatehases, suurendades järk-järgult oma keraamiliste skulptuuride mõõtmeid. 1940. aastal kutsus Gio Ponti ta seitsmendale Milano triennaalile, kus ta jagas keraamikanäituse ruumi Salvatore Fancelloga ning eksponeeris esimesi Umbria ahjudes põletatud keraamilisi objekte. Ta võitis triennaali tarbekunsti sektsiooni kuldmedali.
Rahutul 1942. aastal pöördus Leoncillo tagasi Rooma. Sõja jõhker reaalsus ajendas teda otsesemalt poliitilisi ja sotsiaalseid seisukohti võtma. Leoncillost sai otsusekindel antifašist ning ta võitles Foligno Francesco Innamorati Garibaldi partisanibrigaadi ridades, käis läbi Umbria ja Rooma antifašistlike rühmitustega ja elas üldise vastupanuvõitluse rütmis. Kunstis iseloomustas seda ajajärku Euroopa stiilisuundade esiletõus. Leoncillo kunstikeelt mõjutasid eelkõige postkubism ja muud kummardused Picasso poole, samuti informalism. Vahetult pärast sõda osales ta arvukatel rühmanäitustel, kus esitles nii skulptuure kui ka tarbekunsti, püüdes teadlikult taaselustada Itaalia käsitöötraditsiooni. Seda missiooni jätkas Leoncillo ka plastilise ja dekoratiivkunsti professorina Rooma riiklikus kunstiinstituudis.
Oma viimastel eluaastatel aitas Leoncillo koos venna Lionello ning maalikunstnikust sõbra Ugo Rambaldiga asutada Spoletos riiklikku kunstiinstituuti, mis pärast tema enneaegset surma sai tema nime.
Leoncillo suri 1968. aastal. Järgmisel aastal toimus Spoletos monumentaalne näitus, kuhu oli koondatud enamik tema teostest.
