他出生於荷蘭共和國繁榮的貿易城市代爾夫特，這裡是工藝與商業的重鎮。在市集往來與匠人技藝的環境中成長，使他日後更崇尚精準的製作與細緻的觀察。

在接受基礎教育後，他投入布料與呢絨的行業，辨別經緯密度與布料品質需要極為敏銳的視力。這種實務訓練培養了他嚴謹檢視的習慣，後來自然延伸到顯微觀察。

他在代爾夫特以布商立業，建立了經濟穩定與地方信譽。商業環境讓他接觸到量測工具與用於纖維檢視的鏡片，進而點燃對光學更深的興趣。

他與芭芭拉·德·梅伊結婚，在經營店鋪與履行市政職務之餘開始家庭生活。日後的失落與責任並未減緩他穩定的觀察步調與書信往來。

他獲得市政任命，擔任代爾夫特官署的管事，因而更深入參與城市行政。這份職務帶來收入、地位與人脈，使他得以私下投入耗時的實驗與觀察。

他開始磨削與拋光微小鏡片，並將其裝嵌於金屬板上，製作出強力的單透鏡顯微鏡。憑藉工藝技巧與不斷試作的精神，他達成了令後人驚嘆的放大效果。

透過中介人脈，他將第一批詳盡觀察寄往皇家學會，開啟長達數十年的通信。學會秘書亨利·奧爾登堡察覺其新穎之處，並鼓勵他持續投稿報告。

他檢視地方池塘與運河的水樣，描述其中微小且會移動的生物，後來被辨識為原生動物。他以生動的荷蘭文報告呈現，經翻譯傳至倫敦後，挑戰了人們對生命尺度與多樣性的既有想像。

他在胡椒浸泡的水中觀察到極其微小的微小動物，如今被認為是細菌。由於主張過於驚人，皇家學會尋求他人驗證，成為早期科學重複檢驗的重要案例。

他檢視動物與人類的精液並報告可活動的精子細胞，為生殖理論增添引人注目的新證據。此發現加劇了歐洲各地關於先成說與漸成說之間的爭論。

他長期提交的嚴謹書信與醒目的圖稿，使他獲選為皇家學會院士。儘管缺乏正規高等教育且以荷蘭文書寫，他仍成為歐洲自然哲學界受尊敬的貢獻者。

他從牙齒刮取物質，描述口中生活著密集成群的微生物，成為早期對人體微生態的瞥見。他的敘述把日常清潔與看不見的生物世界連結起來，使讀者難以忽視。

許多重要訪客前往代爾夫特觀看他的儀器與示範，使他的名聲超越書信出版而廣傳。這些展示也幫助他在懷疑者之間建立可信度，證明單透鏡顯微鏡也能如此強大。

他利用薄組織與小型動物觀察，報告紅血球以及血液在極細小血管中的流動。他的顯微觀察以微觀證據補充了血液循環理論，揭示連結動脈與靜脈的細微通道。

在出訪各國尋求學習的旅途中，彼得一世造訪代爾夫特，向技藝精湛的匠人與研究者請益實用知識。列文虎克的示範符合彼得對技術、造船與近代科學方法的熱切興趣。

他精進觀察敘事方式，提交更長的書信，並附上更清晰的組織、昆蟲與微觀結構素描。皇家學會的刊行使這些報告傳遍歐洲，形塑早期顯微觀察的標準。

隨著顯微研究日益受到關注，譯本與彙編使他的荷蘭文書信更容易為法語與英語讀者理解。更廣的傳播範圍協助把微生物確立為醫師與博物學者正當研究的對象。

他在代爾夫特辭世，生前寄出數百封書信，以罕見的嚴謹與耐心描述微觀生命。他的儀器與筆記影響後來的生物學與醫學人物，使顯微觀察牢固地立基於經驗實證之上。