Léo-Gilles Mathieu est né à Saint-Célestin de Nicolet en 1932. Il a fait des études (cours classique) au Séminaire Saint-Antoine de Trois-Rivières et il a ensuite obtenu un doctorat en médecine vétérinaire de l’Université de Montréal en 1956. Boursier de gouvernement provincial, il s’inscrit dans un programme de PhD en nutrition-biochimie à l’université de Cornell, état de New York, USA. 

De plus, il a fait une carrière en enseignement et recherche à l’Université de Montréal durant 37 ans, d’abord à la Faculté de Médecine Vétérinaire (1960-65) puis au Département de Microbiologie et Immunologie de la Faculté de Médecine (1965-1997).