‘P’tit Léon’ dankte zijn bijnaam aan Luc Varenne, de legendarische radiocommentator van de Franstalige nationale radiozender. Zijn carrière begon bij Cercle Sportif Visé en Club Luik leek zijn volgende bestemming. De ‘Marijntjes’ twijfelden echter aan zijn kwaliteiten en hij belandde bij Standard, een club die hij nagenoeg drie decennia trouw bleef.
Semmeling was een typische pocket-vleugelspeler. Hij liep onvermoeibaar de zijlijn op en af en pakte met loepzuivere voorzetten uit. Hij was klein en snel en verscheen zelden voor doel. Daarom maakte hij nooit meer dan zeven goals in één seizoen, maar hij grossierde in assists.
Leon was zijn tijd voor, want hij plooide op de flank vaak terug om de rechtsachter te helpen. Hij was ook berucht voor zijn tuimelpartijen in het strafschopgebied. Hij streed in die tijd met Paul Van Himst en Raoul Lambert voor de titel van ‘Koning van de Duik’.
Hij was 19 toen hij uit bij Club Brugge in het eerste elftal van Standard debuteerde. Leon was op dat moment nog halftijds aan de slag als banketbakker. Nico Dewalque en Wilfried Van Moer waren in de jaren ’60 de ‘patrons’ van de Rouches, maar de minzame Semmeling was de aanvoerder. Hij won vijf landstitels en twee Belgische bekers met de Rouches, waarvoor hij in totaal 643 officiële wedstrijden speelde, waarvan 47 in de Europese bekers. Hoogtepunten waren de halve finales in de Europacup voor Landskampioenen (uitgeschakeld door Real Madrid en Bayern München) en de kwartfinales (uitgeschakeld door Leeds United en Inter). Na de dubbele confrontatie met Real Madrid kreeg hij een aanbod van de Koninklijke, maar zijn vader was net gestorven en hij besloot voor zijn familie te kiezen. Hij scoorde ook 73 keer in 449 competitiematchen voor Standard.
Zijn eerste interland speelde hij op 20 mei 1961 in Zwitserland, samen met vijf ploegmaats. Zeven jaar later telde hij echter nog altijd slechts acht caps. Dat veranderde toen Raymond Goethals de leiding van de nationale ploeg overnam van Constant Vanden Stock.
Hij werd een vaste waarde en behoorde tot de ploeg die de kwalificatie voor het WK van 1970 en het EK van 1972 afdwong. In Mexico versierde hij de strafschop tegen El Salvador waarmee Raoul Lambert de 3-0 eindcijfers vastlegde.
Twee jaar later (13 mei 1972) speelde hij in de kwalificatieronde van het EK wellicht de beste interland uit zijn carrière. Hij liet Giacinto Facchetti, de befaamde linksachter van de Squadra Azzurra, alle kleuren van de regenboog zien en had een belangrijk aandeel in de 2-1 zege. Een maand later won hij brons op het EK in eigen land.
Zijn laatste interland speelde hij op 13 november 1973 in Nederland (0-0). Het was de beslissende kwalificatiematch voor het WK van 1974 waarin de Rode Duivels uitgeschakeld werden na een onterecht voor buitenspel afgekeurd doelpunt van Jan Verheyen. Hij was 33 en sukkelde met de knie. Voldoende redenen om plaats te ruimen voor de jeugd.
Semmeling werkte nog vele jaren op Sclessin als assistent-trainer. Als rechterhand van Rayomd Goethals won hij twee titels en bereikte de finale van de Europacup voor Bekerwinnaars (1982, 2-1 verlies tegen Barcelona). Na de omkoopaffaire met Waterschei nam hij de leiding over van de geschorste Goethals en loodste de Luikenaars met een noodploeg nog naar een Europees ticket.