Na zijn afstuderen aan de befaamde Studio Herman Teirlinck in Antwerpen, start Leysen zijn acteercarrière midden jaren ’70 in Nederland. Hij speelt bij de grote theatervernieuwers uit die tijd, zoals Toneelgroep De Appel (in regies van Erik Vos), het Ro Theater (in regies van Franz Marijnen), Zuidelijk Toneel Globe, het Publiekstheater en Baal.
In 1989 speelt hij bij het Kaaitheater de legendarische monoloog Wittgenstein Incorporated. De tekst van Peter Verburgt zou al op de tafel van regisseur Jan Ritsema hebben gelegen als Leysen hem komt opzoeken met de vraag om samen eens ‘iets te doen dat dit keer niet met emoties maar met denken op de scène te maken had’.
De voorstelling wordt een reconstructie van drie colleges die Ludwig Wittgenstein ooit gaf, waarbij Leysen de hardop denkende filosoof oproept, maar ook de stemmen van de toehoorders bij de colleges laat horen, plus de regie-aanwijzingen uit de toneeltekst. Het ‘in het moment filosoferen’ wordt voor Ritsema en Leysen de metafoor van het ‘in het moment acteren’.
In 1990, 2009 en 2010 herneemt de acteur de voorstelling in het Frans. Frankrijk is zijn tweede thuis, mede door de Franse filmregisseurs die zijn talent en impressionante karakterkop opmerken – de Belgische fotograaf Stephan Vanfleteren noemt Leysen vandaag op Facebook één van de mooiste mannen die hij ooit fotografeerde. Leysen speelt zo in films van onder anderen Jean-Luc Godard (Je vous salue, Marie) en François Ozon (Jeune et jolie).
Belgische filmregisseurs waarmee hij samenwerkt zijn onder anderen André Delvaux (oeuvre au noir), Harry Kümel (Eline Vere), Marc Didden (Sailors don’t cry), Stijn Coninx (Soeur Sourire, Daens ) en Jaco Van Dormael (Le Tout Nouveau Testament). In Nederland maakt hij naam bij onder anderen Ben Verbong (Het meisje met het rode haar), Leon de Winter (De grens), Danniel Danniel (Ei), Rita Horst (Romeo) en natuurlijk Anton Corbijn, die hem aan de zijde van George Clooney laat spelen in The American. Met Terrence Malick maakt Leysen A Hidden Life.
Voor zijn filmrollen wordt hij in 2017 zowel tijdens het Film Fest van Gent als tijdens het Filmfestival van Oostende onderscheiden met een Lifetime Achievement Award. Eerder ontvangt hij onder meer een Gouden Kalf voor ‘Beste acteur’ (Felice… Felice…, 1998) en de prijs ‘Beste acteur’ op het internationaal filmfestival van Montréal (Trahir, 1993). Bekende televisieseries met Johan Leysen zijn De smaak van De Keyser, The spiral en The missing. De Vlaamse acteur is ook te zien in de pas verschenen Netflixproductie Noise.