Urodził się 3.05.1912 w Brukseli (Belgia).
Grę na waltorni rozpoczął w jednej z miejskich orkiestr dętych, w której także amatorsko muzykowali jego ojciec oraz brat. Pierwszym nauczycielem po ojcu, był Hubert Dubois. Kilka lat później rozpoczął studia w Konserwatorium w Brukseli. Leloir grał w kilku orkiestrach belgijskich a także w Monte Carlo. W 1935 emigrował do Szwajcarii, gdzie współpracował z orkiestrami m. in. w Winterthur, Zurychu i Bernie, by ostatecznie związać się z Orchestre Del La Suisse-Roman w Genewie. Tam stanowisko waltornisty pełnił przez 31 lat, w większości jako solista.
Po zwycięstwie w Międzynarodowym Konkursie w Genewie w 1940, dyrygent Ernest Ansermet zatrudnił go jako pierwszego waltornistę. Specjalnie dokonał transkrypcji Adagio i Allegro Schumanna, by Leloir mógł je wykonać z orkiestrą. W 1952 wraz z Géraldem Dentzem, Achillesem Bonnalem i Jacquesem Béharem dokonali premiery Sonaty na cztery rogi Hindemitha. Gdy po wojnie Richard Strauss mieszkał Szwajcarii, Leloir wielokrotnie rozmawiał z nim i zachęcał do tworzenia kompozycji na waltornię.
Leloir wykładał w Konserwatorium w Bernie, Fryburgu, Monte Carlo i Genewie, miał studentów z całej Europy i USA. Był w składach komisji na wielu konkursach m.in. w Genewie, Monachium, Pradze i Tulonie. Nagrał wiele utworów orkiestrowych, solowych i kameralnych, m.in. Koncert na cztery rogi Hüblera. Napisał kilka zbiorów etiud i kompozycji na waltornię, a także odkrył, edytował i opublikował setki dzieł, które zostały utracone lub wyszły z druku, w tym koncerty Leopolda Mozarta, Rosettiego, Michaela Haydna, Telemanna, Koncert na dwa rogi Josepha Hüblera, Koncert na cztery rogi Hüblera i inne.
Leloir został wybrany na członka honorowego International Horn Society w 1983. Swoją pasję do instrumentu zachował do końca życia - jeszcze w 2002 uczestniczył w Międzynarodowym Sympozjum Waltorniowym w Lahti (Finlandia).
Zmarł 12.10.2003 w Collonge-Bellerive (Szwajcaria).
