En 1901, Fleury Demeure participa à la fusion des trois syndicats des boulonniers, des ouvriers en limes et des métallurgistes du Chambon-Feugerolles (Loire) en un seul syndicat de la métallurgie dont il devint le vice-président. Par la suite, il fut un de ses principaux militants, assurant sa présidence en 1903-1904, 1909-1910 et 1912-1913.

En 1901, il avait été le négociateur ouvrier dans le conflit des usines Palle ; surtout, il fut le principal organisateur de la grande grève générale de 1910 animée par Jean-Marie Tyr. À partir de 1912, il eut la tâche ingrate de reconstituer et d’assurer la continuité d’un syndicat brisé par le long lock-out de 1911, et paralysé par la répression policière et patronale qui avaient suivi.

Sans adhérer lui-même aux milieux libertaires si puissants dans la métallurgie de la Loire, il participa à leurs côtés à la lutte antimilitariste, à la campagne contre les bagnes militaires notamment ; en février 1912, il présidait au Chambon un meeting de plusieurs centaines de personnes en faveur du soldat Émile Rousset condamné à 20 ans de travaux forcés pour avoir dénoncé l’assassinat au camp de discipline de Djenan-el-Dar (Algérie) d’Albert Aernoult.

Fleury Demeure est mort au Chambon-Feugerolles (Loire), le 17 juillet 1914.