Народився 13 березня 1970 року в Ковелі. Навчався у школі №7 та професійно-технічному училищі №7.

З 1988 по 1990 рік проходив строкову військову службу.

Тринадцять років працював стропальником у Ковельському держлісгоспі. Разом з дружиною Тетяною виховував сина і дочку.

Улітку 2014 року пішов захищати Україну від російських окупантів. По вересень 2015 року у складі 14-ї окремої механізованої бригади воював в зоні проведення АТО. Був мінометником.

Повернувшись додому, їздив на заробітки за кордон. Дуже любив ліс, природу.

Коли розпочалась повномасштабна російсько-українська війна, з власної ініціативи прибув до Ковельського районного територіального центру комплектування та соціальної підтримки. 25 лютого 2022 року призваний за мобілізацією.

Брав участь у бойових діях в Житомирській, Миколаївській, Херсонській областях. На фронті зустрів свої 52 роки.

Водій інженерно-саперного відділення інженерно-саперного взводу механізованого батальйону, сержант Леонід Килиба загинув 6 вересня 2022 року в результаті ворожого обстрілу під час виконання бойового завдання в районі селища Залізничне Чугуївського району Харківської області.

Похований на Алеї Героїв Ковельського міського кладовища.

За мужність і героїзм, виявлені у захисті незалежності та територіальної цілісності України, самовіддане виконання військового обов’язку Килибі Леоніду Петровичу присвоєно звання «Почесний громадянин міста Ковеля» (посмертно) (рішення Ковельської міської ради від 29 червня 2023 року №37/11).

Указом Президента України від 30 червня 2023 року №363/2023 сержант Килиба Леонід Петрович (посмертно) нагороджений орденом “За мужність” ІІІ ступеня.