1 февраля 1930 г. Леонид был арестован по обвинению в антисоветской деятельности, противодействии мероприятиям властей, хранении контрреволюционной литературы, провоцировании массовых беспорядков на почве распространения слухов о закрытии церквей. На допросе своей вины не признал, заявил, что «контрреволюционной деятельности в своей епархии не замечал, был связан с духовенством по служебным вопросам». 2 марта того же года решением Особой тройки при Постоянном представительстве ОГПУ по Ивановской областы был осуждён на пять лет лишения свободы и отправлен в Пинюгский лагерь. Работая на строительстве железной дороги Пинюг-Сыктывкар, Леонид духовно окормлял христиан, находившихся в лагере: исповедовал, причащал Святыми Дарами, присылаемыми из Москвы (исследователям известно о совершении им в лагере монашеского пострига). После освобождения из заключения, в сентябре 1932 г., назначен епископом Александровским, викарием Владимирской епархии. Вскоре был сослан в город Балахну Горьковского края. В 1933 г. последовала новая ссылка – в город Сенгилей близ Ульяновска. Отсюда Леонид посылал письма-утешения своим духовным чадам. Срок ссылки закончился 10 декабря 1934 г. 29 декабря Леонид был на приёме у заместителя патриаршего местоблюстителя митрополита Сергия (Страгорордского; впоследствии – Патриарх Московский и всея Руси) и получил назначение на Кунгурское викариатство Пермской епархии, куда прибыл 30 января 1935 г. В должности епископа Кунгурского Леонид пребывал до марта 1935 г., а затем некоторое время находился на покое, поселившись 29 июня того же года в селе Теряева Слобода Волоколамского района Московской области, в церкви которого совершал богослужения. После новой встречи с митрополитом Сергием (Страгорордским) в июле 1936 г. был направлен в город Свердловск, но местные власти не позволили ему там служить. Последним местом архипастырских трудов Леонида стала Марийская АССР. В марте 1937 г. он был назначен епископом Марийским. Первоначально Леонид поселился в Йошкар-Оле, а с 1 октября 1937 г. проживал в селе Семёновка близ Йошкар-Олы, где служил в храме Рождества Пресвятой Богородицы. Управляя приходами на территории Марийской АССР, Леонид боролся с обновленцами, к которым в июне 1935 г. перешла последняя остававшаяся в Йошкар-Оле Вознесенская церковь. Таким образом, храм Рождества Пресвятой Богородицы села Семёновка стал оплотом православия, сюда стекались верующие со всей округи. Согласно документам государственных и партийных органов, с приездом Леонида в Марийской АССР активизировалась религиозная жизнь населения. Это вызвало беспокойство органов государственной безопасности. 21 декабря 1937 г. Леонид был арестован по обвинению в создании «церковно-фашистской организации» и помещён в йошкар-олинскую тюрьму. На допросах виновным в контрреволюционной деятельности себя не признал. Был казнён по приговору Особой тройки НКВД по Марийской АССР от 29 декабря 1937 г. Определением Священного Синода РПЦ от 17 июля 2002 г. имя Леонида было включено в Собор новомучеников и исповедников Церкви Русской.