На следующий день Леонид оповестил о принятом постановлении представителя Особого Закавказского комитета (высший орган Временного управления в Закавказье) Б. Хатисова и экзарха Грузии архиепископа Платона (Рождественского). Церковная власть в Закавказье была разделена: грузинские приходы отошли в юрисдикцию Грузинской православной церкви, признанной Временным правительством, негрузинские, в том числе и русские – в ведение новообразованного Кавказского Экзархата Русской православной церкви. 15 августа 1917 г. Леонид был избран митрополитом Тифлисским Грузинской православной церкви и местоблюстителем престола католикоса-патриарха всей Грузии. 23 августа 1917 г. митрополит Платон (Рождественский) покинул Тифлис, его дворец заняли члены Временного управления Грузинской православной церкви во главе с Леонидом. 8–17 сентября в Тифлисе прошёл Собор Грузинской православной церкви, и была утверждена автокефалия церкви, избраны католикос-патриарх всей Грузии Кирион III (II) (Садзаглишвили) и архиереи, учреждены новые епархии. С 17 сентября 1917 г. до 23 февраля 1919 г. Леонид занимал должность временно исполняющего обязанности главы церкви в период её вдовства. 8 июня 1918 г. была образована Грузинская демократическая республика, социал-демократическое правительство отделило церковь от государства, в школах были отменены уроки Закона Божьего. После убийства Кириона III (II) 27 июня 1918 г. Леонид исполнял обязанности местоблюстителя Патриаршего престола. 28 ноября 1918 г. Католикосский совет Грузинской православной церкви принял решение утвердить Леонида католикосом-патриархом всей Грузии без выборов, на основе голосования, прошедшего на первом церковном Соборе (сентябрь 1917 г.), когда Леонид получил 280 голосов и занял второе место после Кириона III (II), Садзаглишвили. Интронизация Леонида состоялась 23 февраля 1919 г. в Светицховели. Правительство назначило специальный поезд из Тифлиса до Мцхеты для желающих присутствовать на интронизации. В первосвятительском слове Леонид как духовный наставник народа, только что обретшего независимость, отметил, что «свобода значит всё и для каждой личности, и для всего народа, но мы должны знать, что свобода весьма хрупка по своей природе – она обитает только там, где есть Дух Господень». В период своего предстоятельства Леонид, как и Кирион III (II), Садзаглишвили, стремился вернуть Грузинской православной церкви то положение, которое у неё было до утраты автокефалии в начале XIX в., восстановить исторические связи с другими поместными православными церквами и с инославными конфессиями.