Som påve hävdade Leo I kraftfullt sin ställning som Petrus efterträdare och kyrkans överhuvud. Han ingrep i den kristologiska striden inom östkyrkan. Vid kyrkomötet i Efesos 449 överlämnade han en skrift (Tomos), där han framlade läran att Kristus har två naturer förenade i en person (se tvånatursläran). Kyrkomötet vägrade