Kiedy miał osiem lat, wysłano go do szkoły Księży Pijarów w Savonie. Mieszkał tam w internacie. Gdy miał 16 lat przeżył głęboki kryzys egzystencjalny i duchowy. Powrócił do Turynu i tu kontynuował naukę.
Po kilku miesiącach i po odbyciu spowiedzi z całego życia odkrył – jak sam wspomina – bezmiar Bożego miłosierdzia. Wtedy też podjął decyzję, że w odpowiedzi na miłość Boga, sam odpowie miłością i zostanie kapłanem.
Wspominając po latach ten młodzieńczy kryzys, pisał: „I oto dobry Bóg zechciał, by Jego dobroć i wielkoduszność jeszcze raz zajaśniały w całkiem niezwykły sposób. Nie tylko obdarzył mnie na nowo swoją przyjaźnią, ale podsunął mi wybór, świadczący o szczególnym umiłowaniu: powołał mnie do kapłaństwa, i to po upływie zaledwie kilku miesięcy od mojego powrotu do Niego”.
W 1845 roku rozpoczął studia filozoficzne w kolegium św. Franciszka a Paulo, potem zaczął studiować teologię i w 1850 roku uzyskał doktorat z teologii. W 1851 roku przyjął święcenia kapłańskie.
Swoją posługę duszpasterską zaczął od pracy na peryferiach Turynu, zaniedbanych religijnie i materialnie.
Angażował się w działalność duszpasterską, ale też społeczną i charytatywną. Odwiedzał szpitale, więzienia i domy poprawcze. Promował ideę budowy nowych kościołów, których w robotniczych dzielnicach Turynu bardzo brakowało. Organizował pomoc dla opuszczonych i ubogich.
Przez osiem lat, od 1857 roku, prowadził oratorium św. Alojzego. Założył je ks. Jan Bosko. Przez wiele lat ks. Leonard Murialdo należał do najbliższych współpracowników św. Jana Bosko.
Ks. Leonard czuł konieczność zaangażowania się w ruchy społeczne, w katolickie związki zawodowe, jakie pojawiały się wtedy w Europie. Wybrał się do Niemiec, Francji i Anglii, aby na miejscu przyjrzeć się tym nowym perspektywom. Po powrocie do Turynu w listopadzie 1866 roku przejmuje kierownictwo „Kolegium Rzemiosł”. W marcu 1867 roku zakłada „Stowarzyszenie św. Józefa” dla nauczycieli, instruktorów i mistrzów rzemieślniczych. W 1869 roku zwraca się do zarządu firmy Lanza – Sella, aby wypracować jakieś normy prawne dotyczące zatrudniania dzieci i kobiet. W czerwcu 1871 roku zakłada „Unię Robotników Katolickich”.
19 marca 1873 roku, w uroczystość patronalną, zakłada „Zgromadzenie św. Józefa” (józefitów). Jego misją jest wychowanie i wszechstronne kształcenie ubogiej i potrzebującej młodzieży.
W 1876 roku zaczął wydawanie dziennika „Głos robotnika”. Jest to pierwszy dziennik katolicki dla robotników. W tym samym roku otwiera biuro pośrednictwa pracy dla tych, którzy stracili zatrudnienie. W 1878 roku rusza z inicjatywą „Dom – Rodzina”, ukierunkowaną na młodych robotników.
Św. Leonard podejmował wiele inicjatyw, które odpowiadały na wyzwania epoki, ale też wytyczał nowe trendy i nowe perspektywy dla obecności katolików w przestrzeni społecznej. Miał świadomość, że bycie księdzem jest dla niego pewnym ograniczeniem w pracy społecznej. Dlatego w jednej z konferencji mówił, że „człowiek świecki, o jakimkolwiek statusie społecznym, może być dzisiaj nie gorszym apostołem od kapłana, a nawet, w niektórych środowiskach, znacznie lepszym”.
Św. Leonard zmarł w 1900 roku, mając 72 lata. Beatyfikował go i kanonizował papież Paweł VI.