Doch die Freude über diese Tat war ihm nicht lange vergönnt. Am 18. Juni 1053 wurde Leo durch die normannischen Ketzer gefangen genommen, und verblieb dort 9 qualvolle Monate hinweg in Gefangenschaft. Nach Ende seiner Gefangenschaft war Leo IX durch Krankheit gezeichnet, und verstarb am 19. April 1053 in Rom.