La sua musica è stata trasmessa in tutto il mondo ed eseguita da diversi solisti e ensembles, quali: Antonella Ruggiero, Cristina Zavalloni, Orchestra dell'Arena di Verona, Orchestra Cantelli, Orchestra Sinfonica Nazionale Ceca, Orchestra Giovanile del Piemonte, Ensemble Sonata Island, Duo Les Divertissements, Arkè Quartet, Duo Harp&Piano, Ensemble Musicamorfosi, altri. Ha vinto i concorsi Milano/Milhaud (Milano, Pomeriggi Musicali, 1994), e Carlo Mosso (Asti, 1996). E' stato assistente di Lorenzo Ferrero e di Ludovico Einaudi.

E’ stato ospite per due anni della rassegna Primaverona, festival di musica contemporanea organizzato dalla Fondazione Arena di Verona, su commissione della quale ha scritto i brani Grifo (1999) Verso est (1999) e Il fiore in tasca (2000, con la voce di Cristina Zavalloni), tutti eseguiti da formazioni cameristiche dell’orchestra dell’Arena di Verona. In seguito ha ricevuto dalla Fondazione la commissione per l’opera lirica Ulisse innamorato.

Primo disegno di Leonardo, per arpa e pianoforte, è stato inciso da Luisa Prandina e Anna Mortara nel CD Ten for two (BMG, 1997) ed eseguito in diversi concerti e manifestazioni.

Tra i lavori recenti: la colonna sonora di Un filo intorno al mondo, cortometraggio di Sophie Chiarello con Aldo, Giovanni e Giacomo; Ultramarine, per pianoforte solo, ispirato alle ultime poesie del poeta americano Raymond Carver; Komarowsky waltz, nella colonna sonora del remake di Doctor Zhivago, sceneggiatura di Andrew Davies, con Sam Neill e Keira Knightley per la regia di Giacomo Campiotti; Festa!, l'inno ufficiale della Festa della Musica di Milano, inserito tra i dieci migliori brani nella categoria world per il 2002 dalla USA Songwriting Competition; Hala Vala, per orchestra scolastica e coro, rivolto agli studenti delle scuole medie. Hala Vala è stato eseguito per la prima volta nella Sala Grande del Conservatorio Giuseppe Verdi di Milano nel 2003, ripreso nel 2005 al Teatro Smeraldo di Milano e in diverse occasioni nel 2006.

Per il teatro ha scritto: Parallelo Zero (2000), opera con Antonella Ruggiero, prodotta e messa in scena dal Piccolo Teatro di Milano; Ulisse innamorato (2000), opera per ragazzi in un atto con libretto di Giulia Calenda, prodotta e messa in scena dalla Fondazione Arena di Verona; Manuale d'istruzioni (1997), tratto da un racconto di Julio Cortàzar.

Notte, un aria di Parallelo Zero, è stata incisa da Antonella Ruggiero, è inclusa nel suo album Sacrarmonia - Luna Crescente, e viene spesso eseguita dalla cantante in concerto.

Cinematografia (colonne sonore originali, brani inseriti in colonne sonore, collaborazioni): La banda dei babbi natale, regia di Paolo Genovese, 2010. L'Italia chiamò, di Matteo Scanni, Leonardo Brogioni, Angelo Miotto, 2008. Un filo intorno al mondo, regia di Sophie Chiarello, 2006. L'onore e il rispetto, regia di Salvatore Samperi, 2006. La città che Hitler regalò agli ebrei, regia di Alessandro Serra, 2006. Grandi domani, regia di Vincenzo Terracciano, 2005. La vita che vorrei, regia di Giuseppe Piccioni, 2004. Le stagioni del cuore, regia di Antonello Grimaldi, 2004. Sotto falso nome, regia di Roberto Andò, 2004. Doctor Zhivago, regia di Giacomo Campiotti, 2002. Liberate i pesci, regia di Cristina Comencini, 1999.

La musica di Sebastiano Cognolato è pubblicata da Casa Musicale Sonzogno di Piero Ostali, da RTI Music e da Tranquilo Edizioni.