Он известен своими работами в области сюжетно-тематической картины, портрета, пейзажа и натюрморта.
Леонид Щемелев внес большой вклад в сокровищницу национального изобразительного искусства. Картины художника экспонировались в Канаде, США, Франции, Италии, Германии и других странах. Произведения живописца находятся в Национальном художественном музее Беларуси, Музее современного изобразительного искусства в Минске, в фондах Министерства культуры России и Третьяковской галерее. В 1982 году ему присуждена Государственная премия Беларуси, а в 2001 году художник награжден орденом Франциска Скорины.
С юбилеем Леонида Щемелева поздравил Президент Беларуси Александр Лукашенко. "Вы внесли значительный вклад в становление и развитие современного изобразительного искусства, обогатили его яркими художественными открытиями и новаторскими решениями, - говорится в поздравлении. - Благодаря огромному таланту, самоотверженному труду и неустанному творческому поиску Вы подняли отечественную живопись на новую высоту, завоевали авторитет и признание в нашей стране и за ее пределами". Александр Лукашенко пожелал юбиляру здоровья, жизненного и творческого долголетия, успехов и благополучия.