Léa Bayekula est née dans une famille d'origine congolaise, aînée avec sa sœur jumelle d'une fratrie de six enfants[2]. Elle naît avec un spina bifida[3] et ne commence à marcher qu'à l'âge de six ans[2]. Dans son enfance, elle est victime de discrimination à l'école[4]. Elle découvre l'athlétisme à 16 ans lors d'un test de détection de la Ligue handisport francophone et fait d'abord du basket-ball en fauteuil roulant pendant trois ans[5]. Deux ans plus tard, après avoir assisté à une démonstration de Marieke Vervoort, elle passe à l'athlétisme et se spécialise dans le sprint[6].
Elle été une ambassadrice de la marque Un/run (42/54) développée par les coureuses Olivia Borlée et Élodie Ouédraogo[7].
Elle remporte le bronze sur le 100 m T54 lors des championnats d'Europe 2021[8].
Aux Jeux paralympiques d'été de 2024, Bayekula remporte la médaille d'or du 100 m T54 en 15 s 50 devant l'Américaine Tatyana McFadden et la Finlandaise Amanda Kotaja[3]. Trois jours avant, elle avait terminé 5e du 800 m T54 en battant son record personnel en 1 min 43 s 63[3]. Le lendemain de sa médaille d'or en 100 m, Léa Bayekula remporte une nouvelle médaille d'or mais cette fois-ci en 400 m T54 avec un chrono de 53 s 05.
Aux Mondiaux 2025 de para-athlétisme, Léa Bayekula remporte la médaille d'or sur le 800 m T54[9].
