교황령을 포함한 이탈리아 도시국가들의 연합 함대와 이슬람 함대
레오 4세는 먼저 성 베드로 대성전과 산 파올로 푸오리 레 무라 대성전 등 전임 교황이 재임하던 시기에 사라센족의 침략으로 화를 입은 로마 시의 여러 성당의 피해를 복구하는데 주력하였다. 하지만 무엇보다도 레오 4세의 가장 큰 난제는 사라센족의 침공을 저지하는 것이었다. 사라센족이 가에타를 포위했다는 소식을 들은 레오 4세는 848년부터 849년에 걸쳐 로마의 성벽을 보수하는 등 로마를 지키기 위한 대책을 마련하는데 주력하였다. 이슬람군이 포르투스까지 진격하자, 교황은 외교술을 발휘하여 나폴리, 가에타, 아말피 등 이탈리아 내의 다른 여러 도시국가와 협정을 맺고 동맹을 체결하였다. 연합 함대의 지휘권은 나폴리 공작 세르지오 1세(세르지오 1세 (나폴리))의 아들 체사리오(체사리오 (나폴리))가 맡았다. 교황령을 포함한 이탈리아 도시국가들의 연합 함대와 이슬람 함대 간에 벌어진 오스티아 해전은 중세 유럽 역사에서 가장 유명한 전투 가운데 하나로서, 이를 기념하기 위해 훗날 라파엘로와 그의 문하생들이 바티칸 궁전에 있는 교황의 방들 가운데 하나인 라파엘로의 방에 프레스코화로 묘사하였다. 레오 4세에 대해서는 한 가지 유명한 이야기가 전해내려오고 있다.
오스티아 해전은 어디 간의 싸움이야
교황 레오 4세