Polskie władze administracji leśnej przejęły teren rezerwatu w 1920 roku. W latach 1928–1934 przeprowadzono dokładne inwentaryzacje drzewostanu. W czasie niemieckiej okupacji oficjalnie rezerwat również podlegał ochronie.
Po wojnie obszar objęty został prawnie ochroną 16 lipca 1956 roku jako rezerwat przyrody o powierzchni 80,90 ha. Dla podkreślenia zasług i oddania należnego hołdu Leonowi Wyczółkowskiemu, niezrównanemu odtwórcy przyrody polskiej, umiłowany przez niego „święty gaj”, ulubione przez wiele lat miejsce pracy nazwano imieniem artysty. Wyczółkowski po raz pierwszy znalazł się tu w 1926 roku. Powstało tu ponad 100 jego prac (obrazów, litografii i rysunków), w których z mistrzostwem utrwalił najokazalszego cisa nazywanego przez niego „Chrobrym”, oraz „Siostrzane Sosny”, pojedyncze drzewa (Orzeł), fantazyjnie powykręcane pnie cisów i inne szczegóły rezerwatu. Za obraz Cis, przedstawiający najokazalsze z wierzchleskich drzew, otrzymał nagrodę główną na biennale w Wenecji. O nadanie takiego patronatu rezerwatowi zabiegał pierwszy Wojewódzki Konserwator Przyrody, Kazimierz SulisławskiMarcin Grochowski Cisy Staropolskie im. Leona Wyczółkowskiego w Wierzchlesie.