Fils de Louis Philippe Auguste Leloir et de Marie Thérèse Deloche, il est le pilier d'une dynastie d'artistes peintres en étant le mari de l'aquarelliste Héloïse Colin (1820-1874), le père du peintre Alexandre-Louis Leloir et de l'illustrateur Maurice Leloir, et l'oncle d'Édouard Toudouze.
Couronné d'un 3egrandprix de Rome en 1835, Auguste Leloir expose au Salon dès la même année. Il y est récompensé à deux reprises, obtenant une médaille de 3eclasse au Salon de 1839 puis une médaille de 2eclasse au Salon de 1841 pour sa toile représentant Homère, achetée par l'État et déposée au musée du Louvre.
Il meurt le à son domicile du 21 avenue Gourgaud à Paris 17e. Il est inhumé au cimetière du Montparnasse, dans la 18e division. Ses restes sont transférés à l’ossuaire du Père Lachaise le .
Paris, église Saint-Séverin, chapelle Saint-Louis: La Translation de la couronne d’épines.
Paris, église Saint-Jean-Baptiste de Belleville, transept sud: Scènes de la vie de saint Joseph (la mort de Joseph; le Mariage de la Vierge - scène centrale; la Nativité.
La mort de Saint Louis. Musée des Beaux-Arts de la Ville de Paris.
Sainte Famille, pastel.
Deux jeunes garçons avec un carnet de croquis.
Ouvrages illustrés
Histoire de France en estampes, lith. de Jean-Adolphe Bocquin d'après ses dessins, Amédée Bédelet, 1857.
E. Müller, Le Monde en estampes. Types et costumes des principaux peuples de l'univers, lith. de Bocquin d'après ses dessins et ceux de Félix Fossey, A. Bédelet, 1858.
Élèves
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↑Archives de Paris, état-civil numérisé du 17earrondissement de Paris, registre des décès de l'année 1892, acte no731 du 9 mars (vue 5/31 de la numérisation). L'artiste est mort la veille à son domicile situé au no21 de l'avenue Gourgaud.