Gimęs Zoerle-Parwijs, netoli Westerlo, Belgijoje, Lemmensas mokėsi pas François-Joseph Fétis, kuris norėjo jį paversti muzikantu, galinčiu atnaujinti vargonininko meną Belgijoje. Fétis išsiuntė jį pas Adolfą Frydrichą Hesį į Vokietiją mokytis Johanno Sebastiano Bacho tradicijų.
1847 m. Lemmensas laimėjo prestižinę Paryžiaus konservatorijos premiją už kūrinį "Karalius Lyras" ("Le roi Lear"). Po metų jis išleido savo pirmąjį kūrinį vargonams: Dix improvisations dans le style sévère et chantant ("Dešimt improvizacijų griežtu ir dainuojančiu stiliumi"). 1849 m. kovą, būdamas vos 26 metų, jis buvo paskirtas Briuselio karališkosios konservatorijos vargonų mokytoju ir išugdė daug jaunų muzikantų, tarp jų - du žymius prancūzus Alexandre'ą Guilmantą ir Charlesą-Marie Widorą. Žr: V. Gidono ir J. Widmano, taip pat žr.: Muzikos mokinių sąrašas pagal mokytoją: 1852 m. jis surengė vargonų rečitalius Paryžiaus Saint Vincent de Paul, La Madeleine ir Saint Eustache bažnyčiose, kur pribloškė klausytojus savo technika. Ypač išsiskyrė jo puikus grojimas pedalais, už kurį jis buvo labai dėkingas Bacho muzikos studijoms (tuo metu Bacho vargonų kūriniai Prancūzijoje buvo visiškai nežinomi). 1857 m. jis vedė anglų sopraną Helen Sherrington (1834-1906), kuri per kitą dešimtmetį tapo žymiausia Anglijos koncertų ir operos dainininke. Mirė Zemste, netoli Mecheleno, Belgijoje.
