Paul-Émile Léger naît à Valleyfield le 26 avril 1904, fils d’Ernest Léger et d’Alda Beauvais et frère de Jules qui jouera un rôle de premier plan dans la diplomatie canadienne. Il fait ses études classiques au Séminaire de Sainte-Thérèse et ses études théologiques au Grand Séminaire de Montréal. Il est ordonné prêtre le 25 mars 1929, par Mgr Georges Gauthier, pour le diocèse de Valleyfield.

Prêtre, il s’inscrit à Saint-Sulpice et part pour Paris où il fait sa « solitude », obtient une licence en théologie et en droit canon, et enseigne cette dernière discipline au Séminaire d’Issy-les-Moulineaux (1929-1933).

Sa première nomination le conduit en mission au Japon où, pendant six ans, il est supérieur-fondateur du Séminaire de Fukuoka (1933-1939). Il revient alors à Montréal pour enseigner la sociologie au Séminaire de Philosophie (1939-1940). Il consacre ensuite sept ans à Valleyfield où il est vicaire général du diocèse et curé de la cathédrale (1940-1947). Enfin, il devient recteur du Collège pontifical canadien à Rome et en assume la direction pendant trois ans (1947-1950).