Феофил страстно желал, чтобы народ знал его справедливость, и потому ничто не спасало провинившихся от суда василевса. Он, например, распорядился казнить убийц Льва, несмотря на то что его отец взошел на трон благодаря этим людям. Однажды он узнал, что брат его жены Петрона, строя дом, самовольно прихватил себе участок бедной вдовы. Когда расследование подтвердило этот факт, Феофил приказал постройку снести, а родственника бичевать по плечам. В другой раз, прогуливаясь за городом, он увидел пристававший к берегу большой купеческий корабль, изрядно нагруженный съестными припасами. С изумлением услышав от мореходов, что владелица судна — императрица Феодора, василевс приказал кормчему направить корабль ко Влахернской пристани. Там, взойдя на палубу, Феофил спросил у окружавших его синклитиков, не знают ли они, кто имеет нужду в хлебе, вине или иной какой-либо домашней провизии. И когда, льстя по обыкновению, те ответили, что под властью такого императора они ни в чем не нуждаются, он воскликнул: «Неужто не знаете, что августа, моя супруга, превратила меня — царя Божьей милостью в судовладельца». «А кто когда видел, — прибавил он с душевной горечью, — чтобы ромейский царь или его супруга были купцами?» (Прод. Феоф., [69, с. 42]). Сочтя для василисы, ни в чем не нуждавшейся, торговлю делом неприличным, Феофил велел прилюдно сжечь судно вместе с товарами, а жену выбранил.
Император с большой любовью покровительствовал искусству и наукам. В годы его правления существенно изменился облик столицы. Из старого дворца Дафна и построек времен Юстиниана II был возведен монументальный комплекс зданий, соединивший все построенное в этом районе города, — новый Большой императорский дворец, при сооружении которого были применены все новейшие достижения строительной техники того времени. В залах дворца за счет акустических эффектов гулко разносился даже шепот. Ученый Лев Математик (с 840 г. — митрополит Фессалоники) соорудил там дивные автоматы — статуи рычащих львов и машущих крыльями павлинов, а также золотой платан с поющими механическими птицами, украсившие тронный зал. Сам трон императора мог подниматься к потолку. Роскошь и великолепие Большого дворца порождали легенды. Тот же Лев Математик придумал систему светового телеграфа, по линии маяков которого в считанные часы важные известия доходили в Константинополь от далекой киликийской границы.
Примерно в то же время появился минускул — мелкий книжный шрифт, сменивший требовавший больших затрат дорогостоящего письменного материала классический унициал, благодаря чему книги подешевели и стали более доступными.
Феофил стал последним иконоборческим императором. Он изо всех сил пытался возродить уходящее учение, жестокими способами преследуя пропагандистов иконопочитания, прежде всего монахов. В 833 г. император издал указ о выведении части монастырей из города. Впрочем, этим, сам того не желая, он способствовал росту их могущества — обители в провинции превращались в крупных держателей земли и богатели.
Весной 837 г., собрав стотысячную армию, император напал на арабский халифат. Ромеи овладели обширной территорией с городами Запетрой, родиной халифа ал-Мутасима, и Самосатой. Византийцы, мстя врагу, свирепо мучили пленных, выкалывая им глаза и отрезая уши, насиловали женщин. Халиф, узнав о нападении и его последствиях, в бешенстве объявил немедленный поход. 22 июля 837 г. на Дазимонской равнине (в Каппадокии) часть войск Феофила с императором во главе была вдребезги разбита турецкими наемниками халифа. Сам василевс едва выбрался из схватки. Все мирные предложения ал-Мутасим отверг и, платя грекам той же монетой, направил свои отряды к Аморию — родине предков Феофила. Халиф приказал воинам начертить слово «Аморий» на щитах, в знак решительности замысла овладеть им. Город, оплот фемной иконоборческой знати, был взят арабами 13 августа 838 г. после ожесточенного сопротивления гарнизона и при наличии огромных потерь с обеих сторон. Мусульмане разгромили Анатолик, и, хотя стойкое сопротивление ромеев вынудило захватчиков к зиме убраться восвояси, центр поддержки Фригийской династии и иконоборчества прекратил существование.
Арабская экспансия на Западе достигла Италии. В 840 г. пал Тарент, мусульмане осадили Бари. Феофил обратился за поддержкой к западным государям — императору Лотарю, дожу ставшей самостоятельной Венеции и даже ко двору кордовского халифа, политического противника африканцев. Несмотря на благожелательный прием посольств, деятельной помощи Византия не добилась ни от кого.
В разгар столь печальных событий император тяжело заболел. Умирая, он отдал распоряжение убить своего давнего соратника и полководца, крещеного перса Феофова, из опасений перед могуществом последнего.
Православное предание уверяет, будто перед смертью (20 января 842 г.) Феофил покаялся и признал иконопочитание.
В народной памяти этот император остался символом справедливости. Автор диалога «Тимарион» (X в.) поместил его в подземном царстве как судью поступков умерших христиан.