Il fut également maire de Saint-Tropez de 1935 à 1941, laissant à son épouse, Simone, la gestion quotidienne du château et des théâtres.
Le couple Volterra se sépara en 1946. Puis Léon Volterra rencontra la danseuse Suzy Grimberg qu'il épousa quelque temps plus tard, et qui devint donc Suzy Volterra; celle-ci perpétuera sa mémoire, ainsi que son élevage et son écurie de course. Grand amateur de chevaux, Léon Volterra développa un élevage parmi les plus performants de son temps, que Suzy Volterra allait faire fructifier. Le Prix Volterra, une Listed-Race disputée à Longchamp, leur rend hommage. Parmi les meilleurs chevaux ayant défendu la casaque Volterra, on peut citer Bois Roussel (pour Léon), ou Topyo (pour Suzy) vainqueur du Prix de l'Arc de Triomphe en 1967.
Léon Volterra avait un frère, George Volterra (mort pour la France le ), et un demi-frère Joseph Volterra, lui aussi directeur de salles de spectacle et cinéma (Gaité-Rochechouart, le Cin'unfranc).
Léon Volterra meurt en 1949 à l'âge de 61 ans, laissant ses biens à ses deux épouses[4]. Il est inhumé au cimetière de Passy (11e division) dans le caveau familial, orné d'une sculpture d'Alfred Pina[5].
Léon Volterra, directeur du Casino de Paris en 1925.