Léon Barillot naît à Montigny-lès-Metz, en Moselle, le . Il a une sœur cadette née en 1853, Léonie, qui sera son élève et deviendra peintre de fleurs[2].
À Metz, il devient dessinateur de modèles chez son père, qui possède une usine de papiers peints. Parallèlement, il suit des cours de dessin. Sur les conseils d'Auguste Migette, Barillot se rend à Paris pour poursuivre ses études artistiques et intègre l'atelier de Léon Bonnat (1833-1922), à l'école des beaux-arts de Paris[3]. Revenu à Metz en 1870, il subit le siège, puis retourne à Paris après la Commune. Il exécute à ce moment de nombreuses gravures à l'eau-forte, travaillant entre autres pour les éditions d'Alfred Cadart, notamment les albums de L'Illustration nouvelle et de L'Eau forte en...[4],[5].
Barillot opte alors pour la nationalité française, le , renonçant à vivre dans sa région natale annexée par l'Allemagne. Il s’installe donc à Paris, no 16 rue de La Tour-d'Auvergne[6], où il poursuit sa carrière artistique. Il est médaillé au salon de Paris de 1880 et de 1884. La même année, Barillot est médaillé à Londres en 1884, puis à Melbourne en 1888-1889. Peu après, il obtient la médaille d'or à l'Exposition universelle de Paris de 1889. Barillot reçoit aussi le Grand prix à l'exposition universelle de Lyon de 1895. Enfin, Barillot est fait chevalier de la Légion d'honneur le , par le ministre de l'instruction publique[7].
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