Etter Damasus IIs død var Bruno, angivelig mot sin vilje, keiser Henrik IIIs ønskekandidat som pave. Han skal ha gått med på å akseptere et pavevalg bare dersom han ble valgt av Romas egne borgere og prester. Dette skjedde ved akklamasjon. Navnevalget Leo var antagelig programmatisk, og gikk tilbake til Leo I, en pave som Bruno beundret både for hans mot (jf. Leo Is opptreden mot hunerkongen Attila i 452 og mot vandalkongen Geiserik i 455) og som kirkelærer (jf. Leo Is beslutning om Kristi natur under Konsilet i Kalkedon i 451). Det er også å anta at de (pseudo-)isidorske dekretaliers beretning om Den konstantinske skjenkelse spilte inn for navnevalget: Etter disse dokumenter som på 1000-tallet ble betraktet som ekte, var det nettopp Leo Is navn som knyttes til de angivelige hendelsene. Leo IX var den første som grep tilbake til disse dekretalier for å underbygge pavedømmets rettsgrunnlag for å herske over (Kirkestaten).