Fils de Lourdes Rosária et de Francisco Vieira, Leonardo nait à Belo Horizonte mais grandit dans la périphérie de Contagem. Il étudie l'électronique au Colégio Padre Eustáquio, où il est boursier au lycée. En 2005, il commence des études de bibliothéconomie à l'Université fédérale du Minas Gerais (UFMG), mais ne les termine pas[2],[3].
Pendant ses études de bibliothéconomie, il devient président du Directoire académique de la filière et également directeur de l'Union nationale des étudiants(en) (UNE) entre 2009 et 2010[4].
Depuis 2011, il fait partie du Mouvement de lutte dans les quartiers, les villes et les favelas, dont il est actuellement l'un des dirigeants nationaux[7],[4].
En 2012, il s'installe à Ocupação Eliana Silva, dans la région de Barreiro[8],[9], où il rencontre Poliana Souza, avec qui il se marie et a deux enfants. La famille réside dans le même quartier à ce jour[2],[10],[11].
À partir de 2014, il devient le président national de l'Unité populaire(en) (UP), qui est enregistrée en tant que parti le , avec environ 1,2 million de signatures[7],[12].
Lors des élections municipales de 2020 à Belo Horizonte(pt), l'Unité populaire envisage dans un premier temps de présenter Léo Péricles à la mairie, avant de soutenir la candidature d'Áurea Carolina (PSOL) et de présenter uniquement Léo Péricles au poste d'adjoint ; le tandem obtient 8,33 % des votes (103 115 voix) et termine en 4e position du scrutin[13],[14],[15],[16].
Lors de la convention du 12 au 14 novembre 2021, la candidature de Léo Péricles à l'élection présidentielle de 2022 est approuvée à l'unanimité des délégués d'Unité populaire[17],[18]. Le 24 juillet 2022, Unité populaire confirme Léo Péricles comme son candidat à la présidence et Samara Martins comme sa candidate à la vice-présidence[19]. Le , ils sont éliminés au premier tour du scrutin avec 0,05 % des voix. Par la suite, Léo Péricles et l'Unité populaire apportent leur soutien à Lula pour le second tour[20].