Leopold Michel Cadière sinh ngày 14-02-1869 ở gần Aix-en-Provence, trong một gia đình trại chủ, nhưng sau đó chuyển lên sống ở thành thị. Sau khi cha mất, ông xin vào học Đại Chủng viện Aix. Tiếp đấy ông chuyển sang học ở Đại Chủng viện của Hội Thừa sai Paris và được thụ phong linh mục ngày 24-9-1892.
Ngày 26-10 năm đó, ông được điều đến giáo khu Bắc Nam kỳ, tên gọi hồi đó của địa phận Huế, đặt chân đến Huế ngày 23-12-1892. Giám mục Gaspard giám quản địa phận Huế hồi đó là một nhà ngôn ngữ học xuất sắc. Ông đã nhìn thấy khả năng của linh mục Cadière và hướng ông này vào việc nghiên cứu ngôn ngữ, lịch sử và dân tộc học tôn giáo. Con đường của Cadière như đã được vạch sẵn.
Trước khi được cử đến một xứ đạo, ông giữ nhiệm vụ giảng dạy từ năm 1893 đến năm 1895 ở Tiểu Chủng viện An Ninh, cách Huế 100km về phía bắc, rồi trở về Đại Chủng viện Huế. Từ tháng 10-1895, ông được điều đến Tam Tòaa, một giáo xứ xa ở Quảng Bình. Giáo xứ này giáp thành Đồng Hới, nơi có Lũy Thầy nổi tiếng xây dựng từ thế kỷ XVII trong thời Trịnh – Nguyễn phân tranh. Cách nơi ông ở vài cây số có một tấm bia lớn ghi lại cuộc chiến tranh Nam – Bắc, đã cung cấp tư liệu cho một đề tài nghiên cứu của ông, được Viện Khoa học Pháp tặng thưởng năm 1903.
Sau 14 tháng, sống ở Tam Tòa, linh mục được chuyển đến Cự Lạc, bên hữu ngạn Nguồn Sơn, một nhánh của sông Gianh. Sáu năm ở nơi hẻo lánh và nghèo nàn này lại là thời gian để ông hoàn thành nhiều công trình nghiên cứu nhất về truyền thống địa phương. Từ năm 1904 đến năm 1910, ông lại được điều về Cổ Vưu, rồi huyện lỵ Dinh Cát. Đây là nơi có nhiều di tích lịch sử, mà tại đó ông đã thu thập được nhiều tư liệu về các dinh trấn của các chúa Nguyễn ở Đàng Trong, về sự du nhập của Thiên Chúa giáo vào Việt Nam và những dấu tích của vương quốc Champa. Do làm việc quá sức, cuối năm 1910, ông được phép về dưỡng bệnh tại Pháp.
Trong thời gian ở châu Âu, ông được mời đến Trường Đại học Công giáo Louvain ở Bỉ, tham gia Tuần lễ Dân tộc học – Tôn giáo. Ông đã trình bày hai tham luận xuất sắc về Chỉ dẫn thực hành cho những vị thừa sai làm những nhận xét về tôn giáo và Các tôn giáo ở Việt Nam. Cùng lúc đó, Viện Viễn Đông Bác cổ Pháp ký thác cho công việc sưu tầm trong các thư khố những tư liệu về mối liên hệ giữa châu Âu với vương quốc An Nam. Vì vậy, ông đến Roma và tìm thấy trong thư viện Tòa thánh bản thảo gốc cuốn từ điển của giáo sĩ Alexandre de Rhodes. Nhiều tư liệu khác cung cấp cho ông những cột mốc đánh giá lịch sử hình thành và phát triển của chữ quốc ngữ. Tiếp tục tìm tòi ở nhiều thư viện khác, ông phát hiện nhiều văn thư lưu trữ của Hội Truyền giáo hải ngoại, tìm thấy thư trao đổi giữa Gia Long với các sĩ quan Pháp đã theo ông đến Nam kỳ cuối thế kỷ XVIII, với Giám mục Bá Đa Lộc, cùng những ghi chép của Bénigme Vachet về xứ Nam kỳ.
Trở lại Việt Nam, ông được cử làm Tuyên úy của trường Dòng Pellerin tại Huế và ở đấy từ năm 1913 đến năm 1918. Chính thời gian này, ông đã cộng tác với một số trí thức Pháp tại Huế để lập nên Hội Đô thành hiếu cổ (Association des amis du vieux Huế), mà tập san của Hội dưới sự chỉ đạo năng động của linh mục Cadière đã được đánh giá là một trong những tạp chí khoa học có giá trị nhất Đông Dương thời đó.
Tháng 9-1918, linh mục Cadière được điều về làm cha xứ Di Loan ở Cửa Tùng, nằm ở cửa sông Bến Hải. Thời gian này, ông được cử làm ủy viên Viện Viễn Đông Bác cổ Pháp, nhưng ông không muốn từ bỏ nhiệm sở của mình để trở thành nhà nghiên cứu chuyên nghiệp. Ông sống ở đấy cho đến năm 1945. Năm 1928, do bệnh tim, ông phải trở về Pháp một thời gian ngắn. Lợi dụng cơ hội đó, ông tham gia Tuần lễ Dân tộc học – Tôn giáo ở Luxembourg và trình bày tham luận xuất sắc về gia đình và tôn giáo Việt Nam. Ông tiếp tục tìm tư liệu lịch sử ở Roma và Paris, phát hiện bút ký quan trọng của linh mục Gaspard Louis và hoạt động của các giáo sĩ Dòng Tên ở Macao và những cộng đồng Thiên Chúa giáo đầu tiên ở Việt Nam, tập hợp tư liệu về giáo sĩ Alexandre de Rhodes, người sáng tạo chữ quốc ngữ.
Sau cuộc đảo chính Nhật ngày 9-3-1945, ông bị quản thúc tại Huế trong 15 tháng. Tiếp đó, ông trở lại Cửa Tùng, nhưng cuộc chiến tranh Việt – Pháp bùng nổ khiến ông cùng 6 linh mục khác bị kẹt lại ở Vinh. Trong thời gian này, Chủ tịch Hồ Chí Minh có viết thư bày tỏ mối thông cảm của Người với ông. Sau này, linh mục tâm sự rằng, ông phải cảm ơn Chúa đã cho ông những năm tháng thoát khỏi mọi công việc để chuyên tâm cầu nguyện. Ngày 13-6-1953, ông được chính quyền cách mạng đưa trở lại Quảng Bình, chuyển sang sống ở vùng tạm chiếm của quân đội Pháp. Lúc này đã ở tuổi ngoài 80, Giáo hội muốn đưa ông trở về nước, nhưng ông từ chối vì muốn được chết trong lòng giáo dân Việt Nam. Ngày 6-7-1955, linh mục Cadière qua đời tại Huế và được an táng tại nghĩa trang Phú Xuân theo đúng sở nguyện của ngài.
Hoạt động khoa học của linh mục Cadière bao gồm nhiều lĩnh vực, chứng tỏ một sức lao động cần cù và lòng ham say mê tìm hiểu không mệt mỏi. Đặc biệt, những tư liệu được ông thu thập không phải chỉ là những văn bản, mà chủ yếu là những điều ghi chép trên thực địa. Văn bản đối với ông chỉ là chỗ dựa làm căn cứ, chúng phải luôn luôn được đối chiếu với thực tế mà ông ghi nhận trong suốt cuộc đời làm việc đi từ xứ đạo này đến xứ đạo khác.
Các công trình nghiên cứu của ông hướng theo ba trục chính: Ngôn ngữ, Lịch sử và Dân tộc học. Nhưng không phải chỉ có thế, trong khu vườn ông lập ở Cửa Tùng, ông đã chăm bón trồng trọt cả một vườn cây nhiệt đới và cây dược liệu, trong đó có nhiều loại được ông ghi chép mô tả để gửi về Bảo tàng Khoa học Tự nhiên Paris. Còn phải kể đến vai trò quan trọng của ông trong việc tham gia và xây dựng nhiều hiệp hội khoa học mà ông là người hoạt động chủ chốt. Ông là thành viên của Hội Địa lý Hà Nội, Hội Nghiên cứu Đông Dương Sài Gòn, Hội Thuần dưỡng ở Paris, Viện sĩ Thông tấn Viện Hàn lâm Aix, cũng như Viện Hàn lâm Khoa học Thuộc địa và Bảo tàng Khoa học Tự nhiên. Ông tham gia Hội đồng Khoa học Đông Dương và Viện Nghiên cứu Nhân văn Đông Dương. Những hoạt động của ông gắn bó với Viện Viễn Đông Bác cổ Pháp, giữ mối quan hệ chặt chẽ với Louis Finot, một trong những giám đốc đầu tiên của Viện. Năm 1948, ông được phong Hội viên danh dự. Ông còn quan tâm đến việc đào tạo trí thức người Việt. Nhận thấy nhà trường Pháp – Việt hồi đó đã cắt đứt tuổi trẻ Việt Nam với truyền thống văn hóa của mình, ông đã đề nghị cải cách chương trình trung học, đưa chữ Hán vào môn học bắt buộc. Nhưng kiến nghị của ông đã bị những người quản lý giáo dục thời đó (chủ yếu là người Pháp) đánh giá là lạc hậu, lỗi thời nên không được chấp nhận.
Ông bắt đầu nghiên cứu Ngôn ngữ học khi đặt chân đến Tam Tòa. Trước đấy tiếng Việt của ông là thứ tiếng Việt dạy trong chủng viện qua các sách tôn giáo. Đó là một thứ ngôn ngữ giả tạo, khác hẳn tiếng nói của người dân thường. Qua tiếp xúc, ông mới phát hiện ra rằng tiếng Việt có nhiều phương ngữ, đó là kết quả đưa đến công trình nghiên cứu Ngữ âm học Việt Nam (phương ngữ Bắc – Trung kỳ xuất bản năm 1902). Mười năm sau, ông lại viết phương ngữ Nam – Trung kỳ nói về tiếng vùng Quy Nhơn. Ông quan tâm đến tiếng Mường vùng thượng nguồn sông Gianh và là người đầu tiên nhấn mạnh đến mối quan hệ gần gũi giữa tiếng Mường với tiếng Việt vùng Bắc – Trung kỳ, mà sau này được nhiều tác giả như Prylusky và Maspéro thừa nhận.
Trong nghiên cứu Lịch sử, ông giữ quan hệ chặt chẽ với Pelliot, Aurousseau, Maspéro,… và góp phần vào việc xây dựng cơ sở cho việc biên soạn lịch sử Việt Nam của các tác giả Pháp. Nếu như từ năm 1900 đến 1940, các nhà bác học của Viện Viễn Đông Bác cổ chú trọng nhiều đến nguồn gốc và cổ sử Việt Nam, thì Cadière lại quan tâm đến lịch sử cận đại. Ông viết nhiều chuyên khảo về những nơi ông đã đi qua: Địa lý lịch sử Quảng Bình qua thư tịch triều đình (1902), Di tích lịch sử Quảng Bình (1903), Dinh trấn các chúa Nguyễn trước Gia Long (1916) và đặc biệt là tác phẩm Lũy Thầy ở Đồng Hới (1906).
Nhưng có lẽ cống hiến quan trọng nhất là công trình nghiên cứu về Dân tộc học – Tôn giáo. Khi mới đến Việt Nam, như nhiều nhà truyền giáo khác, ông đọc kỹ các sách về tín ngưỡng của người Việt như Phật giáo, Đạo giáo, Nho giáo và thờ cúng tổ tiên. Nhưng khi tiếp xúc với dân trong các xứ đạo, ông nhận thấy thực tế khác hẳn. Người nông dân có một tín ngưỡng riêng mà sách sử không hề ghi chép, cả tầng lớp Nho sĩ trí thức cũng bỏ qua thứ tín ngưỡng đó. Đó là tín ngưỡng thờ gốc cây, ngọn cỏ, thờ hòn đá, gò đất,… đâu đâu cũng có hồn có ma. Từ đó, ông tìm ra triết lý và vũ trụ luận dân gian của người Việt. Công trình đó được giới thiệu trên tập san Đô thành hiếu cổ với bài viết “Gia đình và tôn giáo ở Việt Nam”, một luận văn tổng hợp xuất sắc về Dân tộc học – Tôn giáo người Việt. Về mặt này, có thể nói ông là một trong những người đi đầu trong nghiên cứu Dân tộc học ở Việt Nam.
Có thể nói tư tưởng của linh mục Cadière đã mở đường cho những người nghiên cứu Việt Nam đầu thế kỷ XX. Cuộc đời và sự nghiệp của ông đáng cho tất cả những ai quan tâm đến môn Việt Nam học, dù là người Việt hay người nước ngoài, phải kính cẩn suy ngẫm. Ông đã đem lại những hiểu biết sâu sắc về dân tộc Việt Nam, một dân tộc mà nhiều nhà nghiên cứu trước đây từng nghĩ rằng đã hoàn toàn Hán hóa, không có cá tính. Đúng như nhận xét của Giáo sư G. Condominas là “một dân tộc đã biết tiếp nhận vô vàn yếu tố Trung Hoa, bị áp đặt hoặc thu nạp một cách tự nguyện, để dựng lên một thế giới của riêng mình và gìn giữ bản sắc độc đáo của mình”.