Faits: A. A._ est propriétaire des parcelles 1208, 1216 et 1281 de la commune de Saint-Légier-La Chiésaz, qu'il a acquises le 7 février 1975 au prix de 36 fr. le m2. Les biens-fonds étaient alors situés en "zone des villas: secteur 2", selon le règlement communal sur le plan d'extension et la police des constructions de Saint-Légier-La Chiésaz approuvé par le Conseil d'Etat le 15 janvier 1963 (ci-après: le plan des zones de 1963). En application de l'arrêté fédéral instituant des mesures urgentes en matière d'aménagement du territoire (ci-après: AFU), les parcelles avaient été classées en 1973 en "zone à bâtir protégée à titre provisoire". Selon l'acte de vente, le vendeur avait établi un plan de quartier (En Crêt Giroud) qui était à l'étude auprès des autorités communales et les acquéreurs déclaraient reprendre à leurs risques et périls la procédure en cours relative audit plan. Le 13 mai 1983, le Conseil d'Etat a approuvé le plan de zones et le règlement communal sur le plan d'extension et la police des constructions adoptés par le Conseil municipal de Saint-Légier-La Chiésaz dans sa séance du 7 décembre 1981 et par la Municipalité lors de ses séances des 7 juin 1979 et 29 juin 1981. La parcelle 1281 est demeurée en zone de villas secteur 2 et la parcelle 1208 a été colloquée en zone de verdure pour 1'950 m2, le solde en zone intermédiaire tout comme le bien-fonds 1216. Le secteur comprenant la parcelle 1208 a été classé comme biotope, sous n° 23, dans l'inventaire cantonal des biotopes du mois de décembre 1989. Les 22 février et 1er octobre 1993, la Municipalité a informé l'intéressé qu'elle avait décidé d'entreprendre l'établissement d'un plan directeur et de prévoir un projet de plan partiel d'affectation pour la zone intermédiaire En Crêt Giroud, comprenant le maintien de la petite zone verte. Le plan directeur communal a été approuvé par le Conseil d'Etat le 6 octobre 2004. Le plan "paysage sites et environnement" du plan directeur indique que la parcelle 1208 se situe en espace vert à protéger et que s'y trouve une "colline à protéger"; certains bords de la parcelle sont en outre délimités comme "site naturel à protéger". Le plan des zones approuvé par la Municipalité le 17 décembre 2007 maintient la parcelle 1281 en zone résidentielle et la parcelle 1208 en zone de verdure. B. Par demande du 14 mai 1984 adressée au Président du Tribunal civil du district de Vevey, A._ a notamment conclu à ce que la commune de Saint-Légier-La Chiésaz soit sa débitrice de la somme de 1'864'900 fr., avec intérêts au taux de 5 % l'an dès le 13 mai 1983 (III), et, à titre éventuel, de 118'000 fr., avec intérêts au taux de 5 % l'an dès l'inconstructibilité du bien-fonds 1281 (IV). La cause a été suspendue jusqu'au 1er juillet 2000. Par procédé du 7 mai 2002, le demandeur a remplacé les conclusions III et IV de la demande du 14 mai 1984 par la conclusion suivante: condamner la commune de Saint-Légier-La Chiésaz à lui payer le capital de 1'645'000 fr. ou tout autre capital supérieur à dire d'expert, avec intérêts à 5 % l'an dès le 13 mai 1983. Un rapport d'expertise puis un complément d'expertise ont été adressés au greffe les 23 janvier 2007 et 13 octobre 2008. Après avoir procédé à une inspection locale et entendu plusieurs témoins, le Tribunal d'expropriation de l'arrondissement de l'Est vaudois a rejeté les conclusions de A._ par jugement du 30 mars 2009. Par arrêt du 22 février 2010, la Chambre des recours du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: la Chambre des recours) a rejeté l'appel de A._ contre le jugement précité. Elle a considéré en substance que l'on se trouvait en présence d'un cas de non-classement, n'ouvrant pas le droit à une indemnisation du propriétaire. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ demande au Tribunal fédéral de réformer l'arrêt de la Chambre des recours du 22 février 2010 et dire que la commune de Saint-Légier-La Chiésaz lui est débitrice du capital de 442'400 fr. avec intérêts à 5 % l'an dès le 6 octobre 2004 à titre d'indemnité du chef de la parcelle 1208 colloquée en zone de verdure pour 1950 m2. La Chambre des recours se réfère aux considérants de son arrêt. L'Etat de Vaud s'en remet à justice et la commune de Saint-Légier-La Chiésaz conclut au rejet du recours. Le 26 juillet 2010, le recourant a présenté une demande de suspension de la procédure, compte tenu des négociations entreprises avec la commune de Saint-Légier-La Chiésaz. Par ordonnance du 3 août 2010, le juge instructeur de la Ire Cour de droit public a suspendu l'instruction de la cause et ordonné sa reprise d'office au plus tard le 1er novembre 2010 en cas d'échec des pourparlers transactionnels. Après plusieurs requêtes de prolongation du délai, les parties ont déclaré renoncer à la suspension de l'instruction, la transaction envisagée ayant échoué. L'instruction de la cause a été reprise par ordonnance du 11 février 2011. 