Автор знаменитих обробок класичних творів для хору, українських народних пісень (понад 150, у т.ч. знаменитого «Щедрика»), опери «На русалчин великдень» (її закінчив, відредагував та оркестрував Мирослав Скорик).

Його обробка «Щедрика» відома у всьому світі як різдвяна колядка (англ. «Carol of the Bells»).

Народився Микола Леонтович на Поділлі, у селі Монастирок. Його батько був священиком, людиною освіченою, музикальною. Мати гарно співала. В родині Леонтовичів завжди звучала музика. Хлопчик не лише співав, а й диригував своєрідним хором, що складався з брата та сестер. Проте батьки готували Миколу у священики.

Після закінчення Шаргородської бурси він навчається у Кам’янець-Подільській духовній семінарії. Не маючи можливостей навчатися у спеціальному музичному закладі, він займається самоосвітою (студіює музичні підручники, опановує гру на скрипці, фортепіано), знайомиться з творами світової музичної класики. З 1898 року, після закінчення семінарії, він працює вчителем сільської школи в Чукові, де організовує хор, оркестр, залучаючи туди учнів. На власні кошти купує інструменти.

Саме тоді Леонтович склав свою «Першу збірку пісень з Поділля» та працював над «Другою збіркою пісень з Поділля», яка стала першим його виданням, що було надруковане.

У вільні від роботи літні місяці 1903-1904 рр. займається в навчальних класах Петербурзької придворної співоцької капели, яка була справжнім центром музично-хорового мистецтва. Восени 1904 року Леонтович став викладачем співів у школі на станції Гришине, що на Донеччині. Там він заснував хор, з яким виступав у різних містах та селах цього краю. Згодом Леонтович переїздить до Тульчина (Поділля), де також учителює, займається хоровою справою, композицією. З 1918 року композитор у Києві. Його запрошують викладачем хорової справи у Київський музично-драматичний інститут ім. М. Лисенка. Разом з Григорієм Верьовкою, знаним диригентом, він працює у народній консерваторії, яка ставила за мету музичне виховання народу.

Спілкування з видатними музикантами і діячами культури – Кирилом Стеценком, Яковом Степовим, Пилипом Козицьким, Олександром Кошицем, Дмитром Ревуцьким, Леонідом Собіновим – давало композиторові творче натхнення. Але матеріальні нестатки, бурхливі події в Києві, пов’язані з частою зміною влади, робили життя сім’ї, де підростали діти, дуже невлаштованим. Тому влітку 1920 року Микола Леонович відправив дружину з дочками до Тульчина, а восени і сам перебрався туди. Приємною подією для Леонтовича став приїзд восени 1920 року до Тульчина Другої мандрівної капели «Дніпросоюзу», якою керував Кирило Стеценко. В репертуарі колективу були й твори Леонтовича «Щедрик», «За городом качки пливуть», «Моя пісня» та ін. Життя композитора трагічно обірвалося в ніч з 22 на 23 січня 1921 року. Повертаючись додому, Микола Дмитрович завернув у село Марківці, щоб провідати свого батька, який служив там священиком. І саме у батьківському домі його на світанку застрелив невідомий, якого пустили переночувати до хати. Миколі Дмитровичу Леонтовичу було 44 роки.