Το ευρύ κοινό τον γνώρισε μέσα από την τηλεοπτική σειρά "Κάνε ό,τι κοιμάσαι" της ΕΡΤ, όπου ενσάρκωσε τον αδίστακτο και σκοτεινό Μηνά, έναν ρόλο που τον καθιέρωσε ως έναν από τους πιο εντυπωσιακούς "κακούς" της μικρής οθόνης. Με σπουδές στη δραματική σχολή και εμπειρία στο θέατρο, ο Πολυχρόνης κουβαλά στις ερμηνείες του μια εσωτερικότητα και ένταση που τον κάνουν αμέσως ξεχωριστό. Ο ίδιος έχει δηλώσει πως δεν τον ενδιαφέρουν τα φώτα της δημοσιότητας αλλά η ουσία της υποκριτικής τέχνης. Με ρόλους σε θεατρικές παραστάσεις όπως το "Βόυτσεκ" και "The Doctor", έχει αποδείξει πως δεν τον τρομάζουν οι απαιτητικοί ρόλοι και ότι μπορεί να μεταμορφώνεται πλήρως σε κάθε χαρακτήρα. Λευτέρης Πολυχρόνης: "Είμαι λίγο τυχοδιώκτης! Μου αρέσει η καλώς εννοούμενη αλητεία" Στην προσωπική του ζωή, κρατά χαμηλό προφίλ. Έχει παραδεχθεί δημόσια ότι είναι μοναχικός άνθρωπος, πως δεν παντρεύτηκε ποτέ και δεν τον αφορά ιδιαίτερα η έννοια της οικογένειας.