Новым папой был избран Лев, кардинал церкви Quattro Coronati, римлянин лангобардского происхождения, сын Радоальда. Город еще не освободился от чувства ужаса, который навели на него сарацины; поэтому народ настойчиво требовал скорейшего посвящения избранного папы, и Лев IV был посвящен до получения согласия императора. В этом случае римлян могли вполне оправдать трудные обстоятельства, в которых они находились, тем более что в то же самое время они письменно удостоверяли свою готовность вполне повиноваться императору.

Волнения возросли еще больше, когда произошло землетрясение и сделался пожар, который обратил саксонский квартал в груду пепла и разрушил портик Св. Петра. Огонь нашел обильную пищу в домах чужеземцев; по обычаю ли своей северной отчизны или потому, что они были вынуждены к тому местными условиями, так как город в эпоху упадка возвращался к своему первобытному состоянию, чужеземцы крыли дома деревом. Верующие люди приписали спасение базилики от огня молитвам Льва и полагали, что он остановил пожар знамением креста. Воспоминания об этом пожаре в Борго долго сохранялись в городе, и Рафаэль увековечил их в одной из своих фресок в зале Ватикана, носящей название sala dell'incendio.

Тем временем африканские пираты, которых Рим как богатая добыча не мог не привлекать, предприняли второй поход на него. Укрепляя стены и окружая шанцами квартал Св. Петра, римляне узнали, что в Сардинии готовится к выступлению большой сарацинский флот. Это было в 849 г. По счастью, в это же время образовалась лига южных приморских городов; эта лига была первой в Средние века. Амальфи, Гаэта, Неаполь, бывшие уже в ту эпоху цветущими торговыми городами, почти независимыми от Византии, соединили, по настоятельному приглашению папы, свои галеры и заключили с ним союз. Они расположили свои суда перед Порто, решив ожидать здесь появления сарацинского флота, и сообщили в Рим о приближении сарацин. Адмирала Цезария и других капитанов папа пригласил в город, и заключенный союз был подтвержден присягой, принесенной союзниками в латеранском дворце. После этого папа направился в Остию во главе римской милиции, чтобы дать благословение флоту и войску; и, как во времена Велизария и Тотилы, гавань наполнилась множеством му жгственных воинов. Дело шло о спасении Рима от самого ужасного из всех врагов христианства. Причастив воинов в базилике Santa Aurea, папа опустился на колени и так молился: «Ты, Боже, который не дал потонуть Петру, когда он шел по волнам; который спас из пучины морской Павла, когда он в третий раз потерпел крушение, внемли милостиво нашим молитвам и ради заслуг этих святых, даруй силу людям, которые веруют в тебя и готовы вступить в бой с врагом Твоей церкви, дабы одержанная ими победа послужила во славу Твоего святого имени у всех народов».

После того Лев вернулся в город, а на следующий день перед Остией уже показался сарацинский флот. Неаполитанцы поплыли ему навстречу и храбро вступили в бой Но внезапно поднявшаяся буря прекратила разгоревшуюся было битву; неприятельские суда были частью рассеяны по морю, частью потоплены. Множество мавров потерпело кораблекрушение у тирренских островов и было здесь убито; многие были взяты в плен римскими военачальниками. Некоторые пленники были казнены в Остии, другие – отведены в цепях в Рим. Как некогда греки Сицилии после великой победы при Гимере заставляли пленных карфагенян строить храмы в Агригенте и Селинунте, так теперь римляне принуждали пленных сарацин работать на постройках в ватиканском городе. Таким образом спустя четыре века на долю Рима выпал снова военный триумф, и город опять имел военнопленных – рабов. Очевидец этих событий умалчивает, конечно, о воинских подвигах римлян в славной морской битве, героем которой был юный Цезарий. Если украшенная корабельными носами колонна Дуилия, возобновленная Тиберием, еще существовала среди развалин древнего форума, то в ту эпоху уже никто из римлян, конечно, не понимал ни значения этой колонны, ни надписи на ней, и победа, которая была одержана при Остии и в которой, без сомнения, принимали участие и папские галеры, торжественно праздновалась в римских церквях возношением благодарственных молений как чудо, содеянное апостолом. Спустя почти семь веков Рафаэль изобразил эту морскую победу в той же ватиканской sala dell'incendio, а еще через полвека славу, но не значение битвы при Остии воскресили подвиги римского адмирала в сражении при Лепанто и так же, как при Льве IV, магометанские военнопленные, взятые в этом сражении, исполняли работы на полуразвалившихся городских стенах.

Еще за год до морской битвы при Остии начато было восстановление стен Рима. Грозившая опасность творила чудеса; папа заботливо осматривал возводившиеся укрепления и прилагал все старания к тому, чтобы возможно скорее довести их до конца. Все ворота были укреплены и к ним были приделаны засовы; пятнадцать развалившихся башен были снова построены, а у Портуензских ворот были поставлены две башни, по одной на каждом берегу, так что между ними могла быть протянута цепь. Но самым замечательным сооружением Льва было укрепление ватиканского квартала, в результате чего возникла Civitas Leonina, новая часть города и новая крепость, имевшая огромную важность в последующие века. Когда император Аврелиан строил стены вокруг Рима, включать в них Ватикан не было надобности; таким образом эта местность осталась совершенно открытой и лежащей вне города. Точно так же и после того, как здесь возник собор Св. Петра со всеми примыкавшими к нему монастырями, госпиталями и различного рода пристанищами и с левой стороны собора были основаны колонии чужеземцев, ни одному папе не приходило голову защищать этот квартал стенами, так как врагами Рима до той поры были только христиане. Только Лев III впервые понял это, и, если б это было осуществлено, базилика не была бы разграблена сарацинами. Начатые Львом III работы прекратились вследствие внутренних междоусобий, и все, что было сделано тогда, было разрушено римлянами, похищавшими строительный материал. Теперь, после разграбления базилики, Лев IV вернулся к мысли Льва III и со всей энергией приступил к ее выполнению. О своем плане Лев IV сообщил императору Лотарю, без согласия которого такое большое дело не могло быть начато; император охотно согласился и оказал денежную помощь. После того выполнение дорого стоившего сооружения было распределено по частям между всеми отдельными поселениями церковного государства, между доменами как церкви, так и городских общин и монастырями.

Постройка Civitas Leonina была начата в 848 г. и окончена в 852 г. Ватиканская область, или портик Св. Петра, была таким образом обведена стеной, которая, примыкая к мавзолею Адриана, направлялась от него к ватиканскому холму, подымалась по склону его и затем, опоясав базилику Св. Петра, спускалась снова к реке Стенд сложенная из туера и кирпичей, имела в высоту почти 40 футов и была соответственной толщины. На стене были устроены сорок четыре оборонительные башни. О способе постройки этих башен можно еще ныне судить по широкой угловой башне, стоящей на самом высоком месте Ватикана. Трое ворот вели в новый город, двое из них находились в той части стены, которая примыкала к мавзолею Адриана; меньшие ворота были у самого замка и назывались Posterula S.-Angeli, позднее – Porta Castelli; большие ворота находились близ церкви Св. Перегрина и потому назывались Porta S.-Peregrini, позднее Viridaria, Palatii и S.-Petri. Эти ворота были главными, и через них императоры совершали свой въезд. Третьи ворота соединяли новый город с Транстеверином. Они назывались Posterula Saxonum, по имени саксонского квартала, с которым они граничили, находились они на месте нынешних Porta di S.-Spirito. Имевшая почти подковообразную форму стена Льва IV в некоторых местах сохранилась еще до сих пор; так, ее можно найти в Борго у прохода Александра VI, возле монетного двора или папского сада, вплоть до широкой угловой башни, на одной линии с Porta Pertusa, и также там, где стена от другой угловой башни направляется к Porta Fabrica. Позднее, с возведением сооружений нового Борго, бастионов замка св. Ангела и бастионов S.-Spirito, целость стены Льва была нарушена и местами стена была совсем уничтожена. Когда же при Пие IV Ватикан был опоясан новой огромной лентой стен, со стеной Льва IV произошло приблизительно то же, что произошло с стенами Сервия, когда были воздвигнуты стены Аврелиана.