Народився 14 травня 1994 року у селищі Луків на Волині. Тут навчався в початковій школі. Згодом сім’я переїхала у м. Дніпро, де Леонід продовжив навчання. Повернувшись на Волинь, вступив до Волинського обласного ліцею з посиленою військово-фізичною підготовкою в м. Луцьк, вищу освіту отримував у Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту на кафедрі військової підготовки.

З раннього дитинства залишився без батька, був опорою і підтримкою для матері.

Після навчання проходив службу в м. Києві. З перших днів повномасштабного вторгнення добровільно став на захист країни, пройшов найгарячіші напрямки фронту.

У відважного воїна був позивний «Фліп».

Наказом Міністра оборони України від 17 листопада 2023 року №1442 нагороджений  медаллю «10 років сумлінної служби», в серпні 2025 року нагороджений відзнакою Хмельницького міського голови «Воля та мужність».

У серпні 2025 року одружився, сім’я чекала на первістка.

2 жовтня 2025 року під час виконання бойового завдання біля села Садки Сумської області командир підрозділу Збройних Сил України, капітан Леонід Семенюк загинув.

Наказом Міністра оборони України від 06 жовтня 2025 року №117 нагороджений відзнакою командира бригади тактичної авіації імені Петра Франка (посмертно).

Похований на Алеї Героїв Ковельського міського кладовища.

За мужність і героїзм, виявлені у захисті незалежності та територіальної цілісності України, самовіддане виконання військового обов’язку Семенюку Леоніду Олександровичу присвоєно звання «Почесний громадянин міста Ковеля» (посмертно) (рішення Ковельської міської ради від 23 грудня 2025 року № 73/2).