Crece en el seno de una humilde familia industrial del s. XVI en Diécimo, un pueblo cercano a la ciudad de Lucca. Los padres se preocupan de que lleve a cabo su carrera como farmacéutico, a pesar de las inclinaciones de su hijo hacia la vida consagrada.
Leonardi crece en la fe como laico, ejerciendo esta profesión de farmacéutico. Aquellos primeros años como joven profesional no le alejan de su vida de oración, que compagina tenazmente con su trabajo. A la muerte de su padre, que era quién más interés tenía por que su hijo fuera farmacéutico, abandona la farmacia para empezar la carrera eclesiástica con 26 años. Durante sus estudios conoce al dominico Paolino Bernardini que despertó en el joven Juan Leonardi inquietudes científicas, que manifestó luego en sus escritos teológicos.
Una vez ordenado párroco, Juan Leonardi, preocupado tanto por la vida laica como por el catecismo, acaba alentando un movimiento de enseñanza del catecismo, que cristalizará en la primera de sus fundaciones, la Compañía de la Doctrina Cristiana, que no tardó en extenderse por Italia.
De su grupo de colaboradores parroquiales empezaron a nacer vocaciones al sacerdocio. Aquello también termina en la fundación de otra congregación, la Orden de Clérigos Regulares de la Madre de Dios, cuyo sencillo ideal era formar santos sacerdotes al servicio y atención de las parroquias.
El camino de santidad para las parroquias se traducía en las Cuarenta Horas, un programa de adoración al Santísimo Sacramento, al que se añadían gestos de reparación y penitencia en procesión por las calles. Todo ello, por cierto, en confrontación con las autoridades civiles locales, que dejaron a la Orden en situaciones de pobreza y a Leonardi como un condenado en su propia ciudad.
Murió en Lucca en el 1609 y canonizado en 1938 por Pío XI. Sus restos se veneran en Santa María in Campitelli, de Roma. Algunos lo ponen a la altura de otros santos contemporáneos como San Felipe Neri o San José de Calasanz.