Après ses études d'art à l'Académie des beaux-arts de Lille, puis à l'École des beaux-arts de Paris, Agathon Léonard s'installe durablement à Paris où après avoir exposé au Salon de 1868, il adhère à la Société des artistes français en 1887, puis à la Société nationale des beaux-arts en 1897.

Très impliqué dans le courant du style Art nouveau, il expose de nombreuses pièces (médaillons, statuettes de bronze et céramiques) finement travaillées, notamment lors de l'Exposition universelle de 1900 à Paris où il présente le célèbre surtout du Jeu de l’écharpe en biscuit de porcelaine de Sèvres. Il pratique aussi le marbre, et travaille le quartz et l’ivoire. Ses œuvres sont principalement centrées autour de la figure humaine, surtout féminine.

En 1901, il est nommé Rosati d'honneur.