Ia segera menunjukkan bakat dan kemampuannya memimpin Gereja, dengan mengambil tindakan keras terhadap bidaah-bidaah yang berkembang pada masa itu: Pelagianisme, Manicheisme, Priscillianisme dan Monofisitisme. Leo benar-benar menghadirkan kembali sosok Rasul Petrus yang pernah dengan pedangnya membela Yesus di taman Getzemani. Leo menghadapi semua serangan terhadap ajaran iman yang benar dan serangan terhadap kota Roma dengan kesucian dan kefasihan lidahnya. Raja Atilla dan Genserik tak berdaya menghadapinya.
Pada tahun 442, Leo menghadapi masalah-masalah serius di dalam diosesnya, khususnya di Aquileia, Italia. Di sana ada beberapa pengikut Pelagius-seorang rahib Inggris yang menyebarkan ajaran sesat Pelagianisme-berniat kembali ke pangkuan Gereja namun tidak sudi melepaskan ajaran sesat yang telah dianutnya. Hal ini sangat merisaukan Leo, karena di antara ajarannya yang lain, Pelagius dengan tegas menolak pentingnya rahmat Allah bagi keselamatan. Menghadapi hal ini, Paus menuntut agar semua pengikut Pelagianisme yang mau kembali ke pangkuan Gereja harus membuat pengakuan umum akan iman Katolik di hadapan sinode para Uskup di wilayahnya dan secara terbuka menolak Pelagianisme.
Selanjutnya Leo menghadapi lagi aliran Manicheisme, yang mengajarkan adanya dualisme antara prinsip kebaikan dan kejahatan. Hidup manusia di dunia ini merupakan suatu pertentangan kekal antara kedua prinsip itu; semua hal duniawi, termasuk tubuh manusia, adalah jahat pada dirinya. Ditumpangi oleh bangsa Vandal yang suka berperang, banyak penganut Manicheisme berimigrasi dari Kartago ke Italia dan menetap di Roma. Menghadapi bahaya aliran sesat ini maka pada tahun 443 Leo menggalakkan kampanye menentang para penganut Manicheisme itu. Ia didukung oleh kaisar Valentinianus III. Banyak penganut aliran itu kemudian bertobat dan kembali ke pangkuan Gereja.
Di luar Roma, Paus kuatir akan bahaya bangkitnya kembali ajaran sesat Priscilianisme di Spanyol yang dalam beberapa hal sama dengan Manicheisme. Aliran itu mengajarkan bahwa unsur manusiawi dan unsur duniawi sama-sama merupakan hasil prinsip kejahatan dan bahwa hanya unsur ilahi sajalah yang baik. Sebagai jawaban terhadap seruan Paus, para Uskup Spanyol menyelenggarakan sinode untuk menghukum aliran sesat Priscillianisme di Spanyol.
