Dopo la morte di Sergio II, l'elezione del nuovo pontefice avvenne in tutta fretta. L'imperatore ne fu informato non si attese la conferma "pro forma", il pericolo delle invasioni saracene era diventato ormai una priorità assoluta, ma la consacrazione avvenne solamente il 10 aprile 847.
( Saraceno = denominazione generica degli arabi durante il periodo medievale – l’etimologia del lemma deriva probabilmente dal greco “sarakneios” e quindi trasferita al latino saracenus”. Il vocabolo derivato dal greco era riferito alla denominazione di quei popoli stanziali nel sud della penisola del Sinai dalla parte del golfo di Aqaba, ovvero poco più a nord dello stretto di Tiran , dove ora sorgono i complessi turistici di Sharm el Sheik.
I saraceni, stanziali con origini nomadi e nomadi sul mare, divennero essi stessi sinonimo di pirateria e di predazioni inenarrabili, soprattutto nei confronti delle popolazioni cristiane più ricche, ma non solo.

Il loro credo islamico ortodosso, utilizzato dai vari califfati per scopi cosiddetti di”evangelizzazione armata”, finirà per ritorcersi contro il sistema stesso fino ad inghiottire la propria cultura e scienza dalle quali lo stesso cristianesimo ed occidente trassero insegnamenti ancora oggi di tutto rispetto (nda: una sola nota per tutte basti pensare: << iI sistema numerico decimale arabo!>>).

Anche leone non cambiò il proprio nome già di nobili origini romane, sin da giovane era conosciuto fra i suoi concittadini romani, come un uomo d’esempio di purezza e maestro di vita interiore, fama che travalicò le mura del monastero benedettino di S. Martino, vicino alla Basilica di S. Pietro, di cui fu monaco stimato, fino a diventare cardinale della basilica dei "Ss Quattro Coronati".
Il suo pontificato non inizio proprio bene perchè oltre che avere i saraceni costantemente alle porte, Roma fu scossa da un violento terremoto , un incendio divorò il quartiere dei sassoni fino ad arrivare al porticato di San Pietro. La leggenda vuole che a porre fine a tanto scempio siano state le preghiere di Leone IV ed il suo gesto benedicente in nome della Santa Croce.
Intanto i Saraceni avevano preso Gaeta e si apprestavano ad un nuovo assalto a Roma. Tra l'anno 847 e 849, il pontefice con l'accordo imperiale di Lotario, riuscì a trattenere a Roma le tasse erariali e con le collette aggiuntive fortificò tutte le mura della citta, con una costruzione di quindici torri, ponti levatoi alle porte che furono dotate di celate ed inferiate.
Inoltre con un accordo tra le città di Napoli, Amalfi e Gaeta, Leone IV riuscì a far convergere le flotte all'imboccatura di Ostia; il comando dell'intera flotta fu affidato a Cesario, figlio del duca di Napoli.
I saraceni furono sconfitti e l'opera di fortificazione continuò creando la " città leonina", cioè fortificò con mura di difesa tutto il quartiere intorno a S. Pietro, da Trastevere a Castel S. Angelo.
Quest’opera grandiosa fu realizzata con il contributo dell’imperatore Lotario, della Francia e della Germania, alla sua costruzione furono adibiti i saraceni catturati nella battaglia navale di Ostia, avvenuta nell’849, vinta dalla Lega promossa dal papa tra Napoli, Amalfi, Gaeta e la flotta romana, la costruzione fu inaugurata il 27 giugno 852.
Inoltre, furono ricostruite "Centumcellae" che prese il nome di Leopoli (oggi Civitavecchia), Tuscia, Orte ed Ameria. Non mancarono poi gli addobbi alle ricostruite basiliche di San Paolo San Pietro il cui altare fu nuovamente rivestito da 206 libre di oro tempestato da gemme preziose ed entrambi arredati da calici, candelabri ed arredi in metalli e pietre preziose.
Sul piano prettamente teologale e religioso, Leone IV indisse due concili, ambedue romani, quello tenutosi nel 850 e del 853, ambedue attinenti al rientro nella protezione imperiale d'occidente e di conseguenza alla ricomposizione di faide interne sia all'impero che alla Chiesa stessa.
San Leone IV cessò la sua vita terrena il 17 luglio 855 e fu sepolto in San Pietro. Ancora oggi viene festeggiato nello stesso giorno della sua morte.

Da Bagdad governò la situazione mediorientale e saracena il califfo YA'FAR AL-MUTAWAKKIL (847-861).