10 февраля 2006 г. на историческом здании Воронежской духовной семинарии была открыта мемориальная доска с именами выдающихся выпускников, в том числе и Леонтия. Осенью 1843 г. Иван Лебединский единственный из всего семинарского курса был направлен за казённый счёт на учёбу в Санкт-Петербургскую духовную академию. На вступительных экзаменах он отвечал так, что правление академии решило выразить благодарность его семинарским наставникам. В Санкт-Петербургской духовной академии Иван Лебединский был учеником профессора догматического богословия, преподавателя истории Русской церкви архимандрита Макария (Булгакова) и протоирея Иоанна Соколова (с особой благодарностью отзывался о профессоре философии Василии Николаевиче Карпове и преподавателе словесности Кирилле Ивановичем Лучицком). Иван Лебединский проживал в одной комнате с Иваном Леонтьевичем Янышевым и будущим издателем журналов «Русский паломник» и «Церковно-исторический вестник» Александром Ивановичем Поповицким. Однокурсниками Ивана Лебединского были будущие Могилёвский и Мстиславский епископ Виталий (Грегулевич) и Мелитопольский епископ Кирилл (Наумов), профессор Моисей Александрович Голубев. Под его «старшинством» находился будущий епископ Имеретинский Гавриил (Кикодзе). По собственному признанию, в академии Иван Лебединский «мечтал о семейной жизни», но, вспомнив об обете принять монашество, «смутился и задумался», изложил свои сомнения в письме ректору епископу Елпидифору (Бенедиктову), который посоветовал исполнить обет. 17 мая 1847 г. в академическом храме ректором Санкт-Петербургской духовной академии Винницким епископом Евсевием (Орлинским) Иван Лебединский был пострижен в монашество с именем Леонтий в честь святителя Ростовского Леонтия, 8 июня – рукоположён во диакона, а 18 июля – во иерея. До самой кончины архиепископа Евсевия (Орлинского) в 1883 г. Леонтий (Лебединский) поддерживал с ним переписку. 23 мая 1847 г. Леонтий (Лебединский) окончил академический курс (пятым по списку) со степенью магистра богословия (тема работы – «О подлинности книги пророка Даниила») и 9 ноября того же года был назначен помощником ректора Санкт-Петербургской духовной  семинарии «по профессорской должности», преподавателем нравственного и сравнительного богословия, гомилетики, с 1849 г. работал помощником инспектора. По результатам ревизии 1849 г. удостоился сана соборного иеромонаха. По рекомендации ректора Киевской духовной семинарии архимандрита Антония (Амфитеатрова) Леонтий (Лебединский) был переведен в Киев, 20 марта 1851 г. назначен инспектором Киевской духовной семинарии, преподавателем богословия, в середине 1851 г. покинул Санкт-Петербург, встречался в Москве с Филаретом (Дроздовым), 5 мая прибыл в Киев. С 28 января 1852 г. – инспектор Киевской духовной академии, экстраординарный профессор (до 1 июля 1856 г.). 15 февраля 1853 г. Киевским  митрополитом Филаретом (Амфитеатровым) возведён в сан архимандрита. Проживал в семинарском ученическом корпусе вместе с профессорами иеромонахом Платоном (Троепольским) и священником Платоном Алексеевичем Троицким (впоследствии Аккерманский епископ Пётр).