Leandro Faggin wurde 1954 italienischer Meister in der Einerverfolgung und im gleichen Jahr in derselben Disziplin Amateurweltmeister. 1955 war er Dritter der Amateurweltmeisterschaften. Bei den Olympischen Sommerspielen 1956 in Melbourne trat Faggin im Zeitfahren und in der Mannschaftsverfolgung (mit Valentino Gasparella, Franco Gandini, Antonio Domenicali und Virginio Pizzali) an und gewann in beiden Disziplinen die Goldmedaille, in der Mannschaftsverfolgung mit neuem Welt- und olympischem Rekord (4:37,4 min). Im selben Jahr wurde er bei den Bahn-Radweltmeisterschaften Zweiter in der Einerverfolgung der Amateure.