על פי לקטאנטיוס , סופר רומי שהיה יועצו של הקיסר קונסטנטינוס, נמסר לקונסטנטינוס בחלום, לילה לפני המלחמה, שיסמן את מגני חייליו בצלב הכי רו. ההיסטריון אוסביוס מקיסריה מתאר גרסה אחרת, לפיה קונסטנטינוס ראה סימן בשמים בצורת צלב הנובע מאור השמש נושאת את ההודעה "בסימן זה תנצח". הצבאות התנגשו ב-28 באוקטובר 312 לספירה בקרב גשר מילביוס. קונסטנטינוס ביצע תמרון צבאי ושלח חלקים מכוחותיו לתקוף את צבא מקסנטיוס מהצד, מהלך שצלח. כוחותיו של מקסנטיוס שהחלו לסגת, ניסו לחצות את נהר הטיבר באמצעות שני גשרים: גשר מולוויוס וגשר נוסף עשוי רפסודות שנבנה מבעוד מועד על מנת להקל את תנועת החיילים של מקסנטיוס צפונה אל הקרב. במהלך חצייתם את הגשרים, גשר הרפסודות התמוטט ורבים מחייליו של מקסנטיוס, ומקסנטיוס עצמו - טבעו בנהר. הניצחון של קונסטנטינוס היה מוחלט, והוא עלה עם צבאו לרומא בתהלוכת ניצחון כאשר ראשו של מקסנטיוס נישא על חנית של אחד מחייליו. ניצחונו של קונסטנטינוס, שנחשב לאחד מן המאורעות ההיסטוריים החשובים בהיסטוריה הנוצרית, מוצג בלוח המוצב בחלקה הדרומי של קשת קונסטנטינוס ב'ויה סקרה' ברומא, ושימש כהשראה לציור הקיר מראשית המאה ה-16 בוותיקן, שתוכנן בידי רפאל והוצא לפועל בידי הצייר ג'וליו רומנו.