Leira ble cand.polit. i statsvitenskap ved Universitetet i Oslo i 2002 og M.Sc. i International Relations ved London School of Economics i 2001. Han har siden 2001 vært tilknyttet Norsk utenrikspolitisk institutt, hvor han er ansatt som forsker. Leiras forskning dreier seg i hovedsak om norsk utenrikspolitikk og utviklingen av diplomatiet mer generelt. Han disputerte i 2011 for ph.d.-graden ved Universitetet i Oslo med avhandlingen .