Eski Avusturya-Macaristan İmparatorluğu’nun sınırları içinde kalan Galiçya’nın Stanislawow (bugün Ukrayna’nın Stanislav) şehrinde doğdu. Yüksek öğrenimini Lozan ve Berlin üniversitelerinde yaptı. 1917 yılında Viyana Üniversitesi’nde hazırladığı Studien zum islamischen Städtebau başlıklı teziyle doktor oldu; ancak tezi I. Dünya Savaşı’nın olumsuz şartları yüzünden yayımlanamadı. Basılmış ilk yazısı Die Zeit (Viyana) gazetesinin Pazar ekinde çıkan, Cenab Şahabeddin’in Servet-i Fünûn ve Tasvîr-i Efkâr’da “Tiryaki Sözleri” adı altında neşrettiği vecizeleri hakkındadır (“Opiumweisheit von Dschenab Schehab ed-Din”, Die Sonntagszeit-Supplement, nr. 5367, 2 Eylül 1917, s. 1-2). 1921’de İsrail’e göç eden Mayer, İngiliz idaresindeki Filistin’in eski eserler dairesinde müfettiş olarak görev aldı; bir süre sonra da aynı birimde kütüphanenin başına geçti. Akademik hayatına, 1929’da Kudüs’teki İbrânî Üniversitesi kurulurken İslâm sanatı ve arkeolojisi öğretim görevlisi olarak başlayan Mayer zamanla profesörlüğe kadar yükseldi ve 1943-1945 yıllarında Sanat Fakültesi dekanlığı yaptı. Bu arada uzun süre aynı üniversiteye bağlı Şarkiyat Enstitüsü’nün başında bulundu (1935-1949). Kudüs’e yerleşmesinin ilk yıllarından itibaren Arap epigrafisine yönelerek Gazze’deki Arapça kitâbeler hakkında ilk makalesini yayımladı (“Arabic Inscriptions of Gaza, I”, Journal of the Palestine Oriental Society, III [1923], s. 69-78). Gazze kitâbeleri üzerine yaptığı çalışmalarını sonraki yıllarda da sürdürdü (a.g.e., V [1925], s. 64-68; IX [1929], s. 219-225; X [1930], s. 59-63; XI [1931], s. 144-151). Mayer ayrıca, Evliya Çelebi’nin Seyahatnâme’sinin Filistin’e dair olan kısımlarını Saint H. Stephan’la beraber tercüme etmiştir (“Evliya Tschelebi’s Travels in Palestine”, The Quarterly of the Department of Antiquietes in Palestine, IV [1934], s. 103-108, 154-164; V [1935], s. 69-73; VI [1936], s. 84-97). Bunların dışında Kahire’deki Fransız Arkeoloji Enstitüsü tarafından yayımlanan Arapça kitâbeler külliyatına da katkılarda bulundu (Répertoire chronologique d’épigraphie arabe, IV [1933]; V [1934]; VI [1935], VII [1936]; VIII-IX [1937]; X [1939], XI [1942]; XII [1943]; XIII [1944]). 1937’de, genel İslâm sanatları bibliyografyası hazırlamak amacıyla dünyanın çeşitli yerlerinde basılmış konuyla ilgili yayınları derleyerek “Annual Bibliography of Islamic Art and Archaeology” başlığı altında bir dizi neşretmeye başladı. Çalışmasının 1935 yılına ait ilk bölümü Kudüs’te basıldı; bunu 1936 yılı için hazırlanan cilt (1938) takip etti. Bibliyografyanın 1937 yılı cildi (1939) basıldıktan sonra II. Dünya Savaşı’nın başlamasıyla çalışma yarım kaldı. Ömrü boyunca İslâm sanatına dair araştırmalarını İngilizce ve Almanca’nın yanında İbrânî ve Arap dilleriyle de yayımlamış, ilmî dergilerde bu konularda çıkan kitapların tanıtım ve tahlillerini yapmış olan Mayer 6 Nisan 1959’da Kudüs’te öldü. Onun anısına 1974’te Kudüs’te kendi özel koleksiyonu ile diğer bazı koleksiyonlardan oluşan Leo Aryeh Mayer İslâm Sanatları Müzesi kuruldu.

Mayer, İslâm sanat tarihine ait çeşitli dalların bibliyografyalarını hazırlamak suretiyle bu alanlarda çalışan ilim adamlarına büyük ölçüde yardımcı olmuştur. Filistin’de yapılan kazıların bibliyografyası bunlardandır (“Concise Bibliography of Excavations in Palestine”, The Quarterly of the Department of Antiquietes in Palestine, I [1931], s. 86-94, 139-149, 163-199). Ayrıca Ortaçağ müslüman armalarına dair bir kitap yayımlamıştır (Saracenic Heraldry, A Survey, Oxford 1933). Başlıca bibliyografik çalışmaları ise şunlardır: Bibliography of Moslem Numismatics-Indian Excepted (London 1939, genişletilmiş bs. 1954); “Literature on Islamic Art Published in Palestine, Iraq and Egypt During the War Years” (AI, XV-XVI [1951], s. 154-161); “Islamic Glassmakers and Their Works” (Israel Exploration Journal, IV [1954], s. 262-265); Islamic Architects and Their Works (Genève 1956); Islamic Astrolabistes and Their Works (Genève 1956); Islamic Woodcarvers and Their Works (Genève 1958); Islamic Metalworkers and Their Works (Genève 1959). Mayer, aynı konulara dair çok sayıda makalesinden başka Makrîzî’nin Şüẕûrü’l-ʿuḳūd adlı eserinin neşir ve çevirisini gerçekleştirmiştir (İskenderiye 1933). Bunların dışında “Huit objets inédits à blasons mamluks en Grèce et en Turquie” (Mélanges Maspero, III [La Caire 1940], s. 97-104); The Buildings of Qāytbāy as Described in His Endowment Deed, I: Text and Index (London 1938); Some Principal Muslim Religious Buildings in Israel (J. Pinkerfeld ile birlikte, Kudüs 1950); Mamluk costumes (Genève 1952); L’art juif en terre de l’Islam (Genève 1959) gibi çalışmaları da vardır. İslâm sanatlarının çeşitli dallarıyla ilgilenmekle birlikte özellikle Memlükler dönemi üzerinde duran Mayer, İslâm mimarları hakkındaki kitabında Türk mimarlarını da inceleyerek o yıllara kadar bilinenleri ve haklarındaki bibliyografyayı bir araya getirmiştir. Ayrıca Türk müzecisi Halil Ethem Eldem’e dair bir hâtıra yazısı yayımlamıştır (“In Memoriam Halil Edhem Eldem”, AI, VI [1939], s. 198-201).