Помощник командира 112-го гвардейского истребительного авиационного полка по воздушно-стрелковой службе (10-я гвардейская истребительная авиационная дивизия, 10-й истребительный авиационный корпус, 2-я воздушная армия, 2-й Украинский фронт) гвардии капитан.

Родился 18 июня 1916 г. в дер. Михайловка ныне Стерлитамакского района Башкирии в семье крестьянина. Член КПСС с 1942 г. По окончании школы ФЗУ работал слесарем. Окончил аэроклуб в Магнитогорске.

В 1934 г. окончил Казанскую школу лётчиков-инструкторов. Работал инструктором Челябинского аэроклуба. В РККА с июля 1941 г.

В боях Великой Отечественной войны с октября 1941 года.

Весной 1942 г. прибыл в 236-й истребительный авиационный полк Западного фронта.

Командир звена 236-го истребительного авиационного полка (201-я истребительная авиационная дивизия, 2-й смешанный авиационный корпус, 4-я воздушная армия, Северо-Кавказский фронт) старший лейтенант Дема Л.В. 18 мая 1943 г. на самолёте Як-1 вместе с ведомым возвращался на свой аэродром после воздушного боя.

В районе станицы Крымская (ныне город Крымск Краснодарского края) на большой высоте он обнаружил вражеский бомбардировщик Ju-88, направлявшийся в направлении наших войск.

Он догнал его на предельной скорости и решил атаковать, но все патроны уже были израсходованы в бою. Тогда Дема пристроился под фюзеляж "Юнкерса", подошёл к нему вплотную и винтом отрубил хвостовое оперение. Бомбардировщик рухнул на землю.

Звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" Леониду Васильевичу Деме присвоено 26 октября 1944 г. за 273 боевых вылета, 38 воздушных боев, 17 лично и в составе группы 5 сбитых самолётов противника. С 1946 г. майор Дема - в запасе.

Водил гражданские самолёты на дальневосточных трассах, был полярным лётчиком, работал диспетчером Магнитогорского аэропорта.

Жил в г. Магнитогорске Челябинской области.

Награждён орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени, орденами Отечественной войны 1 и 2 степени, Красной Звезды, медалями, иностранными орденами.

Умер 17 декабря 2004 г.