León IX estudió en la escuela de Bertoldo, Obispo de Toul, desde los cinco años, cuando aún usaba Bruno como nombre de pila.

Allí empezó a mostrar su talento excepcional. Terminados sus estudios, fue nombrado canónigo de la iglesia de San Esteban de Toul.

Cuando el obispo de Toul murió fue elegido por el pueblo para que le sucediese.

El día de la Ascención en 1027, Bruno fue consagrado y gobernó la diócesis durante veinte años, introduciendo una disciplina más estricta entre su clero tanto secular como regular, logrando así reavivar la disciplina y el fervor de los grandes monasterios de su diócesis e introdujo en ella la reforma de Cluny.

En 1048 fue nombrado sucesor del Papa Dámaso II, tomando el nombre de León IX.

Durante su pontificado luchó fuertemente contra la simonía y lanzó severos decretos contra la decadencia del celibato eclesiástico.

Asimismo, ayudó a promover entre el clero de Roma la vida comunitaria, así como la predicación y el canto sagrado. Murió el 19 de abril de 1054.