Lucius Lyon besuchte die Grundschule und zog im Jahre 1821 nach Bronson im Michigan-Territorium. Er arbeitete dort als Landvermesser. Seine politische Laufbahn begann mit der Wahl in den 23. Kongress, wo er vom 4. März 1833 bis zum 3. März 1835 sein Territorium als nicht stimmberechtigter Delegierter vertrat. In dieser Zeit war er auch Mitglied der verfassunggebenden Versammlung für die Verfassung von Michigan. Mit der Aufnahme Michigans in die Union wurde er als einer der beiden ersten Senatoren seines Staates in den US-Senat gewählt. Er amtierte vom 26. Januar 1837 bis zum 3. März 1839 und stellte sich für eine Wiederwahl nicht mehr zur Verfügung. Noch im gleichen Jahr zog er innerhalb des Staates nach Grand Rapids.