Nació en Roma, Italia, en el seno de una familia noble. El nombre de su padre era Marinus. De esa familia habían surgido dos papas anteriores, Adrian I y León III. Fue elegido y coronado el 22 de junio del año 816, inmediatamente después de la muerte de León III. Al tomar el papado, hizo que todos los ciudadanos romanos reconocieran al emperador Luis I el Piadoso también conocido como Ludovico Pío, como su soberano. Coronó seguidamente a Luis, rey de Francia. En Ravena, expuso para que fueran veneradas lo que decía eran las sandalias del Señor Jesús. Repatrió a un gran número de exiliados que por motivos políticos habían tenido que huir de Roma durante el reinado de León III. Esteban IV murió y fue enterrado en Roma el 24 de enero del año 817.