I 1820 kommer han til Uppsala for å studere teologi og botanikk. Han foretar botaniske reiser og utgir flere skrifter om plantelivet i Lappland. I 1825 blir han prest, men fortsetter likevel sine botaniske studier og gjør flere nyoppdagelser. Han deltar i 1838 på Recherche-ekspedisjonen som botaniker. Fra 1826 til 1848 er han botaniserende prest i Karesuando i Nord-Sverige.

I 1844 møter han en samekvinne under en reise, og dette møtet fører til hans religiøse gjennombrudd. Året etter starter den pietistiske vekkelse som skulle komme til å prege det religiøse og kulturelle liv på Nordkalotten i lang tid. Den læstadianske bevegelse kom særlig til å få stor betydning for den samiske befolkning. Læstadius behersket både samisk og finsk - ja finsk ble faktisk det viktigste forkynnelsesspråket.

I 1852 kom en gruppe på 35 samiske flyttsamer, tilhengere av den laestadianske vekkelse, til Kautokeino. De kom "for å føre krig mot de ubotferdige". Under denne krigen for troen drepte de stedets handelsmann og lensmannen, mishandlet presten og brente ned handelsmannens hus. Dette opprøret hadde først og fremst sin bakgrunn i samenes elendige sosiale kår, men Læstadius og hans bevegelse fikk av mange skylden for det som hadde skjedd.

Den læstadianske bevegelse er kanskje mest kjent for en følelsesmessig inderlighet som preger møtene og som ofte ytrer seg som ekstase, særlig knyttet til nattverden. Den er ellers preget av en bokstavtro lesning av Bibelen med stor vekt på mennesket som et syndig vesen. Omvendelsen fremkalles ved å bekjenne sin synd i forsamlingen med påfølgende skriftemål for en av bevegelsens ledere, som deretter tilsier syndenes forlatelse ved håndspåleggelse. Læstadianerne er lutheranere og med strenge moralske krav og er svært konservative, både i moralske og kirkelige spørsmål.

Læstadianismen hadde - og har fortsatt - stor utbredelse på hele Nordkalotten.