La Dr. Francesca Leonelli si è laureata in Chimica nel 1999 con la votazione di 110/110 e lode. Nello stesso anno si è abilitata alla professione di Chimico. Ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Chimica nel 2003 presso il Dipartimento di Chimica della suddetta Università. Dal 2003 al 2008 ha svolto attività di ricerca come vincitrice di assegni di ricerca o borse di studio post-dottorali. Dal 1 novembre 2008 è Ricercatore per il s.s.d. CHIM/06 presso la Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali e ha afferito al Dipartimento di Chimica dell'Università degli Studi "La Sapienza" sino al 23 settembre 2014. Dal 24 settembre 2014 al 16 febbraio 2020 ha afferito al Dipartimento di Biologia Ambientale della stessa Università. Dal 17 febbraio 2020 afferisce nuovamente al Dipartimento di Chimica della stessa università. È socio dal 2000 della Società Chimica Italiana. Dall'A.A. 2009/2010 all’A.A. 2019/20 è stata titolare del corso di Chimica Organica per il Corso di Laurea Triennale delle "Tecnologie per la Conservazione e il Restauro dei Beni Culturali". Dall'A.A. 2018/2019 impartisce il corso di Sintesi Organica con laboratorio per il Corso di Laurea Magistrale in Chimica. Dall'A.A. 2020/21 impartisce il corso di Chimica Organica I (A-L) per il Corso di Laurea Triennale in Scienze Chimiche. È coautrice di 53 pubblicazioni scientifiche, un brevetto nazionale e 33 comunicazioni a congresso di cui 7 orali.