Teofilos var også en forkjemper for utdannelse og kultur, og betalte for at Leo Matematikeren skulle forbli i Konstantinopel for å undervise i matematikk, mekanikk, kommunikasjon og litteratur på statens bekostning. Han lot også staten betale for at hans tidligere mentor, Johannes Hylilas kunne drive undervisning på statens bekostning. Teofilos selv var opptatt av arkitektur og var svært opptatt av arabisk kultur, noe som ledet han til å sende ambassadører til Bagdad for å lære om arabisk kultur og arkitektur. Arkitekturen i Konstantinopel ble derfor sterkt påvirket av araberne i perioden Teofilos var keiser.