Leander Modersohn ist der Sohn einer Malerin und eines Arztes. Er hat einen älteren Bruder, den Regisseur Timon Modersohn. Modersohns Großvater ist der Maler Christian Modersohn.
Als Violinist spielte Leander Modersohn bei Jugend- und Studenten-Ensembles, wie dem Jugendsinfonieorchester Bremen-Mitte und dem Landes-Jugend-Kammerorchester NRW. Nach dem Abitur leistete er seinen Zivildienst ab und verfolgte zunächst das Ziel, ein Violinstudium an einer Musikhochschule aufzunehmen. Während eines Filmpraktikums wurde sein Interesse für die Filmschauspielerei geweckt.
Seine Schauspielausbildung absolvierte Modersohn von 2002 bis 2005 an der Münchener Schauspielschule actors in motion. Von Oktober 2005 bis Juli 2007 war Modersohn als Tim Gerlach in der ZDF-TelenovelaWege zum Glück (vormals: Julia– Wege zum Glück) zu sehen.
Fixationsmuster-Anomalien beim Leugnen bekannter Gesichter. Der wertvolle und unwiderrufliche Moment der Gegenüberstellung. München 2019 (zugl. Bachelorarbeit FU Berlin).