Nel 1833 Vaudoyer aprì il suo studio per formare allievi architetti presso la Scuola di Belle Arti di Parigi. Fu nominato primo ispettore dei lavori dei palazzi del Consiglio di Stato e della Corte dei Conti nel medesimo anno.
Sposò nel 1860 Mary Ann Bulkley (madre di William Bouwens van der Boijen), dalla quale ebbe il futuro architetto Alfred Vaudoyer, poi, nel 1869, sposò Marie-Joséphine-Clémence Mira.
(FR) Théodore Ballu, Notice sur M. Léon Vaudoyer, Firmin Didot Frères, Paris, 1873
(FR) Barry Bergdoll, Daphné Doublet, Antoinette Le Normand-Romain et Marie-Laure Crosnier Leconte, Les Vaudoyer : une dynastie d’architectes, Réunion des musées nationaux, Paris, 1991, ISBN 2711824861
(EN) Barry Bergdoll, Léon Vaudoyer : historicism in the age of industry, New-York ; Cambridge, Architectural History Foundation ; MIT Press, 1994, ISBN 0262023806
(EN) David Van Zanten, Designing Paris : the architecture of Duban, Labrouste, Duc, and Vaudoyer, MIT Press, Cambridge, 1987, ISBN 0262220318