Il vécut uniquement pour son art et devint le chef de file d’une école de poètes, les Parnassiens, dont les principaux furent Léon Dierx, José-Maria de Heredia, François Coppée, Sully Prudhomme. Il publia les "Poèmes antiques", en 1852, placés sous le signe de la beauté grecque; les "Poèmes barbares", en 1862, qui font revivre les civilisations étrangères au monde gréco-romain, celles que les Grecs appelaient barbares; les "Poèmes tragiques", en 1884, qui obtinrent le prix Jean Reynaud. Il traduisit Théocrite, Homère, Eschyle, Sophocle, Euripide, Horace. Il mourut en 1894. Auteur dramatique, il fit représenter à l'Odéon les "Erynnies", tragédie en deux actes avec une musique de scène de Massenet. Après sa mort, survenue le 17 juillet 1894, seront publiés les "Derniers poèmes", en 1895, et joué "Appollonide", en 1899, un opéra dont Franz Servais avait écrit la musique. 

L'oeuvre de Leconte de Lisle se caractérise par la recherche de la perfection. Il pense que la fonction du poète est de réaliser le beau "par la combinaison complexe, savante, harmonique des lignes, des couleurs et des sons, non moins que par toutes les ressources de la passion, de la réflexion, de la science et de la fantaisie; car toute oeuvre de l'esprit dénuée de ces conditions nécessaires de beauté sensible, ne peut être une oeuvre d'art". On peut compter comme faisant partie de sa postérité Stéphane Mallarmé et Paul Valéry. 

La vie matérielle de Leconte de Lisle fut toujours difficile. Sa plume, en dépit des nombreuses traductions qu'il publia, ne lui rapportait que de maigres revenus. En 1864, sa situation s'aggrava encore avec l'arrivée à Paris de sa mère et de ses deux soeurs, dépourvues de ressources. Il accepta alors une pension de 300 francs que lui alloua Napoléon III. Après la restauration de la République, la presse de l'époque lui reprocha d'avoir touché cette maigre libéralité impériale malgré la publication, en 1871, du "Catéchisme populaire républicain". Les prises de position rationalistes et antireligieuses contenues dans cette ouvrage devaient d'ailleurs émouvoir les membres d'une Assemblée nationale qui était loin d'adhérer aux idéaux républicains. A la même époque (1871), il fut nommé bibliothécaire du Palais du Luxembourg, poste qu’il occupa jusqu’à sa mort. Enfin, le 11 février 1886, il fut élu à l'Académie française, au fauteuil laissé vacant par la mort de Victor Hugo. Ce dernier, lors d'un scrutin précédent, lui avait ostensiblement apporté son suffrage le désignant ainsi comme son successeur.