Дёма Леонид Васильевич родился 18 июня 1916 года в деревне Михайловка Стерлитамакского района Башкирской АССР в семье крестьянина. Член ВКП(б)/КПСС с 1942 года.
Окончил школу ФЗУ города Магнитогорска (после ПУ № 39, позднее Профессиональное училище № 97). Работал на Магнитогорском металлургическом комбинате слесарем-электриком паросилового цеха. Без отрыва от производства окончил Магнитогорский аэроклуб. В 1934 году окончил Казанскую школу лётчиков - инструкторов. Работал инструктором Челябинского аэроклуба.
В Красную Армию призван Челябинским горвоенкоматом 12 июля 1941 года.
На фронте с 1941 года. Помощник командира 112-го гвардейского истребительного авиационного полка по воздушно-стрелковой службе 10-й гвардейской истребительной авиационной дивизии 10-го истребительного авиационного корпуса 2-й воздушной армии 2-го Украинского фронта, гвардии капитан.
Дёма к 1 июля 1944 года совершил 273 боевых вылета, в 38 воздушных боях сбил лично 17 и в составе группы 5 самолётов противника. 18 мая 1943 года на Кубани в районе станции Крымская таранил бомбардировщик противника.
26 октября 1944 года Леониду Васильевичу было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
С 1946 года майор Дема Л.В. - в запасе. Водил гражданские самолёты на дальневосточных трассах, был полярным лётчиком, работал диспетчером Магнитогорского аэропорта.
С 1974 по 1987 год (13 лет) работал председателем городского Совета ветеранов.
Награждён двумя орденами Красного Знамени, орденами Отечественной войны I и II степени, Красной Звезды, медалями, иностранными орденами (американским орденом - «Крест за боевые лётные заслуги», чехословацкими наградами – орденом «Крест» и медалью «За храбрость».
В 1984 году присвоено звание «Почётный гражданин города Магнитогорска».
Скончался 17 декабря 2004 года. Похоронен на Правобережном кладбище Магнитогорска.