Paul Léon est successivement :

- professeur au Collège Chaptal de Paris (1901-1902) ;

- attaché au cabinet du ministre des Travaux Publics (1901-1902) ;

- professeur aux collèges Turgot et Lavoisier (1902) ;

- chef du cabinet du sous-secrétaire d’Etat aux Beaux-arts, Etienne Dujardin-Beaumetz (1905) ;

- professeur au lycée Carnot (1906) ;

- chef de division du service d’architecture au sous-secrétariat d’Etat aux Beaux-arts (1906-1918) ;

- directeur des Beaux-Arts (1919 -1928) ;

- directeur général des Beaux-arts (1928-1933) ;

- professeur d’histoire de l’Art monumental au Collège de France (1933-1940) ;

- conservateur du musée Condé à Chantilly (1955) ;

- commissaire général de l’Exposition internationale des Arts décoratifs et industriels modernes (1925) ;

- commissaire général adjoint de l’Exposition internationale des arts et techniques dans la vie moderne (1937).