Tháng 9 năm 1927, ông cùng với Lê Quang Sung, Thái Thị Bôi... tham gia thành lập chi bộ đầu tiên của Việt Nam Thanh niên Cách mạng Đồng chí Hội tại Đà Nẵng, sau đó được cử đi dự Hội nghị Kỳ bộ Trung Kỳ của Hội vào tháng 4 năm 1928[2].

Năm 1930, ông gia nhập Đảng Cộng sản Đông Dương. Năm 1931, ông bị chính quyền Pháp bắt cùng với vợ là Thái Thị Bôi, ngày 24 tháng 3 bị kết án 5 năm tù, phải đi đày tại nhà ngục Kon Tum.

Sau khi được trả tự do vào tháng 11-1935, ông đoàn tụ cùng vợ và tiếp tục hoạt động bí mật tại Đà Nẵng. Năm 1936, hai vợ chồng ông và Nguyễn Sơn Trà đã mở hiệu sách Việt Quảng, chuyên kinh doanh, xuất bản sách báo tiến bộ. Nơi đây còn là một cơ sở hoạt động công khai của Xứ ủy Trung Kỳ, tụ điểm liên lạc của các đảng viên cộng sản địa phương và trong vùng, trong đó có những nhà cách mạng như Phan Thanh, Phan Đăng Lưu, Lê Duẩn, Võ Nguyên Giáp, Đặng Thai Mai... đã từng đến hoạt động. Hiệu sách đã thu hút rất đông lượng độc giả từ nhiều giới trong vùng, bên cạnh đó còn kinh doanh thêm cả các mặt hàng gia dụng và nông sản nên ngày càng phát đạt.

Tuy nhiên, một thời gian sau, hiệu sách lại gặp khó khăn, bị vỡ nợ, dẫn đến Lê Văn Hiến lại phải ra tòa, bị 6 tháng tù giam[3]. Từ đó, cửa hiệu phải di chuyển cơ sở, đổi tên thành Việt Quang và chuyển cho Nguyễn Sơn Trà làm chủ.

Đến thời kỳ Mặt trận Binh dân, năm 1936 Lê Văn Hiến mới được ra tù và theo chủ trương của tổ chức cách mạng, Lê Văn Hiến tham gia Đảng Xã hội của Pháp chi nhánh Đông Dương. Giống như ở ngoài Bắc, Trường Chinh và Võ Nguyên Giáp (với các bút danh Qua Ninh và Vân Đình) viết sách "Vấn đề Dân cày", thì ở miền Trung, Lê Văn Hiến và Nguyễn Sơn Trà cũng viết và xuất bản sách "Vấn đề Dân cày" và vì việc chung mà dấn thân vào hoạt động nghị trường trong cuộc Vận động Đông Dương Đại hội cũng như tham gia bầu cử Viện Dân biểu Trung Kỳ.

Để hỗ trợ cho cuộc vận động dân chủ, năm 1938, Lê Văn Hiến nhận nhiệm vụ viết sách "Ngục Kontum" để tố cáo tội ác thực dân cùng lúc với cuốn sách của nhà báo cánh tả André Viollis "Indochine SOS" (Đông Dương cấp cứu) đang làm xúc động dư luận nước Pháp.

Hoạt động công khai và tham gia Đảng Xã hội (đang cầm quyền ở chính quốc) nhưng Lê Văn Hiến trong con mắt của chính quyền thuộc địa không chỉ là "kẻ phiến loạn" mà còn là "những tên cầm đầu cộng sản" như trong các văn bản của mật thám nêu đích danh. Và Lê Văn Hiến lại bị bắt vào tháng 2/1938, trước cả khi chính quyền thuộc địa có chủ trương đàn áp sau khi Mặt trận Bình dân đổ.

Tháng 5 năm 1940, thực dân Pháp ra lệnh đóng cửa hiệu sách Việt Quang, Lê Văn Hiến và Nguyễn Sơn Trà đều bị bắt. Lần bắt thứ ba này, ông lại bị giam giữ trong 5 năm, cho đến khi Nhật đảo chính Pháp mới được thả tự do.

Tháng 8 năm 1945, Lê Văn Hiến tham gia tổng khởi nghĩa tại Đà Nẵng, trở thành Chủ tịch Ủy ban Nhân dân Cách mạng lâm thời thành phố Đà Nẵng ngay sau khi Đà Nẵng giành chính quyền.