Als junger, naturkundlich interessierter Lehrer kam er 1882 nach Juist, wo er neben seiner pädagogischen Tätigkeit bald mit einer umfassenden Erforschung der insularen Tier- und Pflanzenwelt begann.

Durch gründliche Beobachtung und unermüdliche Bestimmungsarbeit schaffte sich Leege schon bald eine so beachtliche Kenntnis der Inselnatur, dass vor allem Botaniker und Ornithologen, die als Gäste auf Juist weilten, aber auch Wissenschaftler verschiedener Hochschulen seine Bekanntschaft suchten, um von ihm zu lernen .
1888 besuchte Leege zum ersten Mal den Memmert, damals noch eine Sandbank  mit erstem, spärlichen Pflanzenbewuchs. Auch einzelne Brutvögel machte er aus. Spontan kam ihm eine Idee: Wenn durch menschliche Hilfe, beispielsweise das Stecken von Buchzäunen oder Anpflanzen von Strandhafer eine Dünenbildung ausgelöst werden könnte, so müsste es gelingen, eine Freistätte für alle Arten von Seevögeln zu schaffen. Leege selbst arbeitete während der folgenden Jahre unermüdlich auf dem Memmert, wenn es seine Zeit erlaubte, verstand es aber auch, viele Helfer für seinen Plan zu begeistern. Seine Idee wurde Wirklichkeit. Heute können wir sagen: Der Memmert wäre in der jetzigen Form ohne ihn undenkbar.
Bereits 1900 und 1905 hatte Leege versucht, Bäume auf Juist anzusiedeln, aber die Pflanzungen hatten keinen Bestand. Von 1926 an begann die Wasserbauverwaltung Norden auf Juist in größerem Umfang mit der Aufforstung von Dünen. Leege beriet die Behörde bei der Auswahl geeigneter  Bäume 
 und leitete die praktische Arbeit. So entstanden das heutige Naturschutzgebiet westlich des Hammersees und Anpflanzungen bei den Goldfischteichen.

Leeges Ansehen als Wissenschaftler, wozu auch seine Veröffentlichungen beitrugen, wuchs ständig. Ende 1932 wurde er Juister Ehrenbürger und Ehrenmitglied der Naturforschenden Gesellschaft in Emden. 1935 ernannte ihn die Universität Göttingen zum Ehrendoktor der Philosophie.

1936 würdigte ihn die Deutsche Qrnithologen -Gesellschaft durch Ernennung zum Ehrenmitglied.

Zu seinem 80.Geburtstag wurde Leege mit der Goethe-Medaille für Kunst und Wissenschaft ausgezeichnet, und Ex-Zar Ferdinand von Bulgarien, der Leege mehrfach auf dem Memmert besuchte, verlieh ihm das "Komtur-Kreuz des Zivil-Verdienstordens" als Würdigung seiner Verdienste ais Botaniker und Ornithologe.

Seine letzten Lebensjahre verbrachte Leege hauptsächlich mit der Sichtung und Zusammenstellung seiner Tagebücher und Aufzeichnen, die zu einer wertvollen Grundlage für viele weitere Forschungsvorhaben wurden,

Sein Lebenswerk auf dem Memmert setzten sein Sohn Otto II und danach .die: Enkelin Klara mit ihrem Mann Gerd Pundt fort. Heute betreut Rainer Schöpf die Vogelinsel.