Egyáltalán nem volt ünnepi hangulatban Nagy Konstantin római császár. Betegség kínozta, viszketett a bőre, ajka száraz volt, elhagyta az étvágy. A pogány orvosai által javasolt kezelés pedig egyenesen elrémítette. Azt tanácsolták neki, hogy ifjak vérével mossa le fájó tagjait, attól majd enyhül a szenvedése. Irtózva gondolt Konstantin a fiatal férfiak halálára. Szánalomra ébredt irántuk, és az akkori pápához, Szilveszterhez fordult jó tanácsért. A hagyomány szerint a pápa nem habozott, hanem megkeresztelte a rémült császárt.
Csodaszámba menő gyógyulását Konstantin nem is korábbi orvosainak és az általuk ajánlott gyógymódnak köszönhette, hanem annak, hogy hallgatott lelkiismeretére, és inkább Róma püspökének a szolgálatára hagyatkozott. A hálás császár ezután nyíltan támogatta Szilveszter pápát, és felkarolta a nyugati kereszténységet. Hitbeli kérdésekben a pápai felsőbbséget a keleti egyházatyák véleményével szemben adománylevélben ismerte el. Sőt világi hatalmat is biztosított a püspöknek Róma és Európa nyugati része fölött.
I. Szilveszter nem véletlenül vonult be olyan pápaként a történelembe, mint aki jó és közeli kapcsolatokat ápolt a világi hatalmakkal. Uralkodása alatt jelentős templomépítések zajlottak, és pápaságának eseménye volt a 325-ben összehívott niceai zsinat is. Ezen a zsinaton egységesítették a Jézus személyéről és természetéről vallott nézeteket. A tanácskozás eredményeként született meg a keresztény tanítást mindmáig meghatározó Niceai hitvallás.