Leonor Braga Santos estudou no Conservatório Nacional de Música, onde terminou o Curso Superior de Violino na classe de Leonor Prado. Foi bolseira da Fundação Calouste Gulbenkian em Gstaad, onde estudou com Alberto Lysy. Dois anos mais tarde, optou pela viola de arco e regressou a Lisboa. Sob a orientação de François Bross preparou-se para o concurso de admissão à Escola Superior de Música de Colónia, onde se viria a diplomar em 1987com alta classificação, tendo sido aluna de Rainer Moog em viola e do Quarteto Amadeus em música de câmara.

No âmbito do Festival de Pommersfelden tocou a Aria a Tre con Variazioni, de Joly Braga Santos, em primeira audição na Alemanha, tendo anteriormente estreado esta peça em Lisboa. Participou no Festival de Sion, sob a direção de Tibor Varga, e percorreu vários países da Europa com o Ensemble Cologne, do qual fez parte até regressar definitivamente a Portugal.

Na sua primeira apresentação, como solista, com a Orquestra Gulbenkian, interpretou o Concerto para Viola em Sol maior de G. P. Telemann. Gravou em CD o Sexteto para Cordas e o Quarteto com Piano de Joly Braga Santos. É frequentemente solicitada a integrar agrupamentos de música de câmara. É membro da Orquestra Gulbenkian desde 1988.