Pionier metod eksperymentalnych w medycynie sądowej m.in. był współtwórcą metody oznaczania hemoglobiny tlenkowo-węglowej (próba Wachholza-Sieradzkiego). Prowadził także badania doświadczalne nad oznaczeniem wieku na zwłokach (na podstawie procesu kostnienia główki kości ramiennej) i nad utonięciem (częściowo wspólnie ze Stefanem Horoszkiewiczem), które zdaniem wielu zapewniły polskiej medycynie sądowej poważne miejsce w piśmiennictwie światowym. Ze szkoły Wachholza wyszli profesorowie medycyny sądowej: Włodzimierz Sieradzki, Stefan Horoszkiewicz i Jan Olbrycht.
Od 1930 członek Polskiej Akademii UmiejętnościReprezentanci nauk medycznych, zmarli członkowie AU w Krakowie, PAU, TNW i PAN, Katedra Historii Medycyny UJ CM. Członek korespondencyjny Niemieckiego Towarzystwa Medycyny Sądowej. W 1938 w Bonn został wybrany na Wiceprezesa Międzynarodowej Akademii Medycyny Sądowej. W 1933 Leon Wachholz przeszedł na emeryturę z powodu likwidacji jednej z katedr na UJ na Wydziale Lekarskim. Z tego tytułu Wydział Lekarski nadał mu tytuł profesora honorowego. Wykładał jako profesor honorowy na Wydziale Prawa UJ do 1939. Autor około 200 prac z medycyny sądowej i ogólnej oraz z historii medycynyKatedra Historii Medycyny UJ – biogram profesora.