Zosimus gjorde også flere feilgrep i forbindelse med pelagianismen. Innocent I hadde i 417 fordømt både Pelagius og hans disippel Caelestinus. Sistnevnte reiste til Roma etter Innocents død for å appellere avgjørelsene fra de afrikanske konsilene direkte til paven. Han var advokat og en meget god taler, og under møtet med paven erklærte han at han trodde på hva som helst som pave trodde på. Pelagius sendte også en trosbekjennelse til Zosimus, og begge erklærte seg villige til å rette seg etter pavens dom.