Schwerpunkte seiner wissenschaftlichen und publizistischen Tätigkeit sind Kultur und Kunst in verhaltens- und evolutionsbiologischer Perspektive, die Geschichte und Praxis des klassischen Gesangs sowie die Musikgeschichte Münchens. Sein populärwissenschaftliches Buch "Der genetische Notenschlüssel" über die evolutionären Ursprünge und die anthropologische Bedeutung der Musik wurde in mehrere Sprachen übersetzt. 2016 drehte Lehmann für ARTE und das Bayerische Fernsehen den TV-Dokumentarfilm "Wiegenlied und Schlachtgesang". 2018 erschien seine Biographie über den Sänger Joseph Leoni, den Namensgeber des Ortes Leoni am Starnberger See. 2020 veröffentlichte er, begleitend zu einer gemeinsam mit Studierenden der Ludwig-Maximilians-Universität München produzierten Ausstellung, die erste Überblicksdarstellung zur Musikgeschichte am Starnberger See.