Леонид Васильевич Дема родился 18 июня 1916 г. в деревне Михайловка Стерлитамакского района Республики Башкортостан. До войны работал слесарем на Магнитогорском металлургическом комбинате, затем стал инструктором в Челябинском аэроклубе. Был призван в Красную Армию 12 июля 1941 года.
В качестве помощника командира по воздушно-стрелковой службе 112-го гвардейского истребительного авиаполка гвардии капитан Дема проявил себя как выдающийся летчик-истребитель. С октября 1941 по июль 1944 года он совершил 273 успешных боевых вылета, выполняя различные задачи: от штурмовки вражеских позиций до сопровождения бомбардировщиков и воздушной разведки. В 38 воздушных боях он лично сбил 17 самолетов противника и еще 5 - в групповых боях.
За боевые заслуги 26 октября 1944 года Леониду Васильевичу Деме было присвоено звание Героя Советского Союза.
После войны продолжил службу в авиации, командуя Халактырским авиаотрядом на Камчатке, где также занимал ответственные партийные и советские должности. Впоследствии работал диспетчером в Магнитогорском аэропорту. Последние годы жизни провел в Кемеровской области.
Умер в 2004 году.
Награды: медаль «Золотая Звезда»; орден Ленина; орден Отечественной войны I степени; орден Отечественной войны II степени; орден Красной Звезды; два ордена Красного Знамени; орден Красной Звезды.