1985 gewann Leatherwood ihren ersten von vier US-Meistertiteln auf der 400-Meter-Strecke, 1987, 1988 und 1991 folgten die anderen Titel. 1987 gewann Leatherwood bei den erstmals offiziell ausgetragenen Hallenweltmeisterschaften in Indianapolis Silber hinter Sabine Busch aus der DDR. Bei den Weltmeisterschaften 1987 in Rom belegte Leatherwood in 50,82 Sekunden den fünften Platz im Einzelrennen, mit der Staffel in der Besetzung Diane Dixon, Denean Howard, Valerie Brisco und Leatherwood gewann sie in 3:21,04 Minuten Bronze hinter den Staffeln aus der DDR und der UdSSR. 1988 bei den Olympischen Spielen in Seoul wurde Leatherwood nur im Staffelvorlauf eingesetzt. Im Finale mussten Sherri Howard und Lillie Leatherwood für Valerie Brisco und Florence Griffith-Joyner weichen. Da die US-Staffel den zweiten Platz erreichte, erhielten auch die im Vorlauf eingesetzten Läuferinnen eine Silbermedaille.