On attribue généralement la conversion de Constantin à une vision qu'il aurait eue juste avant la bataille du pont Milvius, où il triompha de Maxence (312). Mais la tradition médiévale, véhiculée notamment par la Légende dorée, en donne une autre interprétation : l'empereur était couvert d'une lèpre incurable, et c'est lorsque Sylvestre l'eut baptisé par immersion dans une piscine qu'il fut guéri de sa lèpre et comprit qu'il lui fallait défendre la foi chrétienne. On a attribué aussi à Sylvestre d'autres miracles, par exemple d'avoir ressuscité un taureau et dompté un dragon.