Ses premières expériences avec des amis sont loin de le satisfaire; il cherche des preuves, des faits précis.

" Il semble en effet, que l’invisible veuille nous éprouver, mesurer notre degré de persévérance, exiger une certaine maturité d'esprit avant de nous livrer ses secrets ".

Mais, convaincu que le spiritisme est la réponse à ses interrogations sur le monde, il va diffuser l'idée spirite au travers de conférences, aidé en cela par son talent d'orateur.

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C'est en 1867, à Tours, qu'il fait la rencontre d' Allan Kardec. Suite à cet événement, il fondera  le groupe de la rue du cygne à Tours, dont il deviendra secrétaire. Deux autres rencontres auront lieu, dont une à Paris en 1869, peu de temps avant le décès d' Allan kardec, qui interviendra au mois de Mars.

En 1869, Léon Denis sera également admis au sein de la Franc-maçonnerie, à la loge des "Démophiles" ( amoureux du peuple ), où il effectuera un travail considérable.  Mais c'est le spiritisme qui emportera sa préférence.

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Après la guerre de 1870, il continuera sans relâche son travail de diffusion du spiritisme, son emploi de représentant de commerce lui permettant de voyager en France, en Italie, en Tunisie, en Afrique du Nord.

En Mars 1885, il devient vice-président de l'Union Spirite Française, fondée en décembre 1882. Il y côtoie Amélie Boudet, veuve d'Allan Kardec, Gabriel Delanne, Pierre-Gaëtan Leymarie. Il est reconnu autant comme orateur, que comme rédacteur régulier des revues spirites et auteur d'ouvrages, dans la droite ligne de l'enseignement d'Allan Kardec.

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En 1898, après la parution du livre Christianisme et Spiritisme, il s'attirera les attaques venant des milieux protestants et catholiques. Dans sa préface, il écrit " Nous savons tout ce que la doctrine du Christ contient de sublime; nous savons qu'elle est par excellence une doctrine d’amour, une religion de pitié, de miséricorde, de fraternité parmi les hommes. Mais est-ce bien cette doctrine qu’enseigne l’Eglise romaine ? La parole du Nazaréen nous a-t-elle été transmise pure et sans mélange, et l’interprétation que l’Eglise nous donne est-elle exempte de tout élément étranger et parasite ? ".

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Au congrès spirite de 1900, cette question essentielle est abordée: " Y a-t-il lieu d’affirmer l’existence de Dieu ? "

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Léon Denis ne peut pas rester en dehors d’un tel débat.

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" Vous ne pouvez pas séparer l’effet de la cause, vous ne pouvez pas séparer l’homme de Dieu. Et je dis plus encore : en dehors de Dieu, de l’affirmation de Dieu, il n’y a pas d’humanité. Parce que la notion d’humanité,
n’est-ce pas ce fait que nous sommes reliés les uns aux autres  par un lien puissant, reliés par une identité de nature d’origine et de fin ? Et tout cela est Dieu, tout cela vient de Dieu. Dieu est le père de l’humanité : nous sommes tous ses enfants et c’est par cela que nous sommes unis les uns aux autres à jamais."

 

La grande guerre de 1914 va suspendre les progrès du spiritisme. 

Léon Denis, très amoindri physiquement et quasiment aveugle, va apprendre le braille et s'octroyer les services d'une secrétaire, Claire Baumard, qui restera à ses côtés avec fidélité et dévouement, jusqu'à sa mort.

Jean Meyer, industriel fortuné, converti au spiritisme, lui propose la place de président, au sein de la nouvelle Union Spirite. Mais Léon Denis, dont la santé est défaillante, refuse et accepte néanmoins l'honorifique présidence d'honneur.

 
En 1924, il se consacrera entièrement à l'étude de la question sociale, dans ses rapports avec le spiritisme.

Le socialisme que préconise Léon Denis se confond avec celui de Jean Jaurès, tout pénétré d’idéalisme et d’un sentiment profondément humain.

 

Le congrès de 1925 à Paris sera son dernier mandat. Les représentants de 24 nations seront présents et une soixantaine de journaux rendront compte des séances. 
C’est durant ce congrès qu’est scellée l’amitié entre Léon Denis et sir Conan Doyle. Léon Denis affectionne le grand romancier anglais pour le courage qu’il apporte à répandre, par l’écrit et par la parole la nouvelle révélation.

 

Léon Denis va ensuite se retirer définitivement à Tours, où il décédera le 12 Avril 1927, après avoir terminé son dernier ouvrage Le Génie Celtique et le Monde Invisible.​