Lucas' talent kwam al vroeg, op 9-jarige leeftijd, tot uiting. Zijn vroegst bekende werk is 'Mohammed en de vermoorde monnik' uit 1508, een knap stukje werk, waaruit blijkt dat hij een goede opleiding heeft gehad.

Hij trouwde in 1515 met Elisabeth van Boschhuyzen, afkomstig uit een aanzienlijk geslacht in Leiden. Lucas heeft veel gereisd. Hij ontmoette in 1521 in Antwerpen zijn tijdgenoot Albrecht Dürer, die hem bewonderde en werk met hem ruilde. Hij bezocht Jan Gossaert in Middelburg en reisde met hem door Vlaanderen. Lucas overleed in 1533 na een langdurig ziekbed aan de tering.

Lucas Van Leyden is het meest bekend geworden door zijn grafisch werk. Zijn werk bevat zowel gotische als renaissance-elementen en wordt daarom wel gezien als een overgang tussen die twee perioden, zoals blijkt uit zijn gebruik van perspectief.

Naast gravures maakte hij ook schilderijen: circa vijftien werken zijn met zekerheid aan hem toe te schrijven.

Rembrandt bezat het volledige prentwerk van Lucas van Leyden. Bekend is dat hij in 1642 bedragen van 200 tot 250 gulden - toen een jaarloon voor een werkman - uitgaf voor een prent van Van Leyden.