Thánh Phaolô Lê Văn Lộc sinh vào năm 1830 tại xã An Nhơn, phủ Tân Bình (sau này là Sài Gòn) trong một gia đình đạo đức. Ngài được cha sở họ đạo Chợ Quán nhận nuôi dưỡng và gửi đi học tại Chủng viện Cái Nhum.
Năm 1843, Đức cha Dominique Lefèbvre - Ngãi đã gửi thầy Lộc sang học tại Chủng viện Penang. Sau khi trở về vào năm 1850, thầy Lộc bắt đầu dạy giáo lý cho những người chuẩn bị lãnh nhận phép rửa tội và phụ trách công việc phụng vụ tại họ đạo Chợ Quán. Vào ngày 07 tháng 02 năm 1857, thầy Lộc được thụ phong linh mục tại Lái Thiêu bởi Đức cha Lefèvbre - Ngãi. Sau đó, cha được bổ nhiệm làm giám đốc phụ trách Tiểu chủng viện ở Thủ Đức. Do tình hình bất ổn, chủng viện buộc phải dời về Thị Nghè.
Hai năm sau, Chủng viện Thị Nghè phải tạm thời đóng cửa. Cha Lộc trốn tránh ở các vùng lân cận Sài Gòn và Gia Định, tiếp tục công việc đào tạo các chủng sinh cho Giáo hội.
Vào mùa hè năm 1858, tàu chiến của Pháp đến Đà Nẵng. Quan quân giận dữ và gia tăng cường độ truy bắt các giáo sĩ. Lúc đó, cha Lộc đang trốn tránh tại nhà một cựu chủng sinh. Một phụ nữ ngoại giáo đã phát hiện ra và báo cho quan quân. Quan quân vây bắt được cha Lộc vào ngày 13 tháng 12 năm 1858.
Họ ngạc nhiên trước tuổi đời còn trẻ của vị đạo trưởng, nhưng cha Lộc tự xác nhận mình là linh mục và xin tha cho các tín hữu, chỉ xin nhận lấy trách nhiệm. Quan tỉnh tha cho cha không phải chịu tra tấn, chỉ bị giam giữ chờ lệnh.
Vào mùa xuân năm 1859, các tướng Pháp quyết định đổi hướng chiến lược, điều quân vào chiếm tỉnh Gia Định bằng đường biển Cần Giờ. Các quan liền khẩn cấp tấu lên triều đình xin vua ra lệnh xử trảm linh mục Lê Văn Lộc.
Ngài đã bị xử tử hình vào ngày 13 tháng 02 năm 1859 tại pháp trường Trường Thi, khi mới 29 tuổi và được phong chức linh mục được 2 năm. Cuộc đời ngắn ngủi nhưng đầy nhiệt huyết phục vụ của vị tử đạo đã trở thành tấm gương sáng về đức tin và lòng quảng đại hy sinh.
Sau khi vị Thánh bị xử tử, ban đêm các giáo hữu đã âm thầm đưa thi thể ngài về an táng tại họ đạo Chợ Quán. Hiện nay di hài của ngài được tôn kính tại Vương Cung Thánh Đường Đức Bà Sài Gòn.
Vị tử đạo Phaolô Lê Văn Lộc đã được phong chân phước vào ngày 02 tháng 05 năm 1909 và sau đó được phong thánh vào ngày 19 tháng 6 năm 1988.