Die Leoninische Mauer, die die Stadt Leonin definiert, wurde von Papst Leo IV. nach der Plünderung des alten Petersdoms durch muslimische Räuber im Jahr 846 errichtet. Diese drei Kilometer lange Mauer, die von 848 bis 852 als einzige Erweiterung der Mauern Roms erbaut wurde, umgab zum ersten Mal in ihrer Geschichte den Vatikanischen Hügel vollständig. Ein fehlgeschlagener Start war von Leo III gemacht worden, aber Störungen in der Stadt hatten die Arbeit ausgesetzt, und die Römer demontierten die begonnenen Abschnitte und benutzten sie in privaten Bauten. Papst Leo IV. nutzte seine Landarbeiter, Einwohner aus dem Umland, Sarazenen, die nach der Seeschlacht von Ostia im Jahr 849 gefangen genommen wurden, und die Finanzierung aus einer kaiserlichen fränkischen Spende, um die Mauer zu errichten, die in einer umschließenden U-Form vom Flussufer des Hadriansmausoleums, bald bekannt als die Engelsburg, die Hänge des Vatikanischen Hügels hinauf verlief, der die Basilika umgab und wieder zum Fluss hinabstieg. Die Mauer wurde aus Tuffstein und Fliesen gebaut, vierzig Fuß hoch, mit 44 starke Türme in Bogenschussintervallen. Der massive runde Eckturm, der immer noch den Vatikanberg krönt, hat seinen Ursprung in dieser Baukampagne.
Drei neue Tore ermöglichten den Zugang zum neu geschlossenen Borgo. Zwei befanden sich in der Mauerstrecke, die von der Engelsburg zurückführte: ein kleines Posternentor hinter dem befestigten Mausoleum, genannt Posterula S. Angeli und später, von seiner Nähe zum Castello, die Porta Castelli und ein größeres, das Haupttor, durch das Kaiser gingen, in der Nähe der Kirche St. Peregrino, genannt Porta Peregrini, später Porta S. Petri. Ein drittes Tor öffnete die leoninische Stadt dem Rione von Trastevere. Ein Fest feierte die offizielle Fertigstellung der Mauer am 27.Juni 852.
Zusätzlich wurden entlang des Tibers Kettentürme errichtet, um sarazenische Angriffe auf dem Wasserweg abzuwehren.
Nachdem Papst Gregor VII. sich 1083 geweigert hatte, Heinrich IV. zum nächsten Kaiser des Heiligen Römischen Reiches zu krönen, wurde er in der Leoninenstadt belagert. Nachdem Heinrich die Stadt eingenommen hatte, floh Gregor nach Castel Sant’Angelo. Gregor schrieb den Verlust der Leoninenstadt Hungersnot und Nachlässigkeit zu und nicht so sehr dem „Mut von Heinrichs Männern“.
Später erfolgte unter Papst Pius IV. (regierte 1559-1565) eine umfangreichere Umgehung, als Leos Mauer stellenweise gebrochen wurde. Drei weitere Tore waren in den Mauern geöffnet worden.
1870, als die Streitkräfte des Königreichs Italien Rom eroberten und die Überreste des Kirchenstaates stürzten, beabsichtigte die italienische Regierung, dem Papst zu erlauben, die Leoninenstadt als kleinen Überrest des Kirchenstaates zu behalten. Würde dieser Vereinbarung jedoch nicht zustimmen, und so kam es zu einer 59-jährigen Pattsituation, als die Päpste ein „Gefangener im Vatikan“ waren, der 1929 durch den Lateranvertrag geregelt wurde, der die Souveränität und Unabhängigkeit des Vatikans anerkannte Stadt.