ในด้านวิชาชีพสถาปัตยกรรม ศาสตราจารย์เลอสม ยังเป็นผู้ร่วมออกแบบอาคารในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย หลายหลัง อาทิ เป็นสถาปนิกหัวหน้ากลุ่มโครงการออกแบบก่อสร้าง อาคารมหาจักรีสิรินธร (คณะอักษรศาสตร์) (2550-2552), อาคารจามจุรี 5 (อาคารสำนักงานมหาวิทยาลัย) (2541-2542), อาคารวิทยกิตต์ ในบริเวณพื้นที่สยามแสควร์ (2536-2538), อาคารอนุสาสน์ยันตรกรรม (อาคารวิศวกรรมศาสตร์ 5) คณะวิศวกรรมศาสตร์ (2535), และ สถาปนิกร่วมออกแบบ อาคารวิทยนิเวศน์ (2534-2535) และ อาคารจามจุรี 4 (2530-2532) ฯลฯ โดยได้ร่วมพัฒนา สร้างสรรค์ ผลงานออกแบบส่วนใหญ่ ร่วมกับ รองศาสตราจารย์ทิพย์สุดา ปทุมานนท์ เป็นระยะเวลายาวนาน