3 июля 1817 г. шефом батальона назначен будущий император Николай I – великий князь Николай Павлович; в 1818 г. стал генерал-инспектором по инженерной части.

28 января 1819 г. батальон выделил офицеров и нижних чинов на формирование лейб-гвардии Конно-пионерного эскадрона (расформирован в 1862 г.).

После смерти Александра I (19 ноября (1 декабря) 1825 г.) в России наступил период междуцарствия, завершившийся 13 (25) декабря провозглашением императором Николая I. Возникшая ситуация была использована руководителями «Северного тайного общества» для вооруженного восстания против монархического строя.

Утром 14 (26) декабря 1825 г. в здании Главного штаба командиры частей и соединений Гвардейского корпуса принесли присягу взошедшему на престол Николаю; затем каждому из них было предписано привести к присяге свои части.

Полковник А. К. Геруа, прибыв к батальону, приказал командиру 1-й Саперной роты капитану А. П. Квашнину-Самарину с 1-м взводом его роты доставить в казармы батальонное знамя, хранившееся в Аничковом дворце. Когда взвод со знаменем подходил к казармам, ему перерезали дорогу дрожки, с которых два конно-артиллерийских офицера крикнули: «Не присягайте, братцы, вас обманывают!» После этого артиллеристы уехали.

Квашнин-Самарин, напомнив подчиненным об их долге, выровнял нарушенный строй и ввел взвод во двор казарм. Полковник Геруа, построив батальон, зачитал манифест о воцарении Николая, после чего священник Иоанн Горянский произвел обряд присяги. После окончания обряда знамя было отнесено обратно в Аничков дворец, солдаты распущены по казармам, а офицеры в квартире батальонного командира подписали присяжный лист.

К часу дня офицеры батальона, за исключением ротных командиров, оставленных в казармах, собрались в Зимнем дворце на торжественный молебен. Здесь полковник Геруа узнал, что император находится на площади по причине каких-то беспорядков, и обратился к начальнику штаба Гвардейского корпуса генерал-майору А. И. Нейдгардту для получения приказаний о дальнейших действиях батальона. Нейдгардт спросил Геруа, отвечает ли тот за свой батальон; получив утвердительный ответ («Отвечаю, как за самого себя»), он приказал немедленно привести батальон во двор Зимнего дворца.

Лейб-гвардии Саперный батальон во дворе Зимнего дворца. Восстание декабристов в 1825 г.

В это же время в батальон прибыл полковник князь Голицын с приказанием императора немедленно выступить для охраны Зимнего дворца. Старший из присутствовавших офицеров – командир 1-й Минерной роты капитан П. А. Витовтов – немедленно привел батальон ко дворцу, где командование принял уже полковник Геруа. Как только батальон вошел во двор, туда же вбежали мятежники – солдаты лейб-гвардии Гренадерского полка во главе с поручиком Н. А. Пановым, имевшим намерение захватить дворец.

Увидев во дворе гвардейских саперов, Панов поспешно вывел своих людей обратно на площадь. После этого постами лейб-гвардии Саперного батальона были заняты все наружные выходы дворца. Кроме того, 1-я Минерная рота поставлена у главных ворот, 1-й взвод 1-й Саперной роты – у Собственного подъезда, 2-й взвод 2-й Саперной роты – у Посольского подъезда.

После подавления восстания император лично распорядился размещением войск на Дворцовой и Адмиралтейской площадях. Лейб-гвардии Саперный батальон до утра оставался во дворе Зимнего дворца. Николай, возвратившись во дворец, приказал вынести во двор семилетнего великого князя Александра Николаевича (будущего императора Александра II) и передал его на руки гвардейским саперам, сказав: «Я желаю, чтобы вы так же любили моего сына, как я сам люблю вас».

В благодарность за верность присяге Николай после восшествия на престол сохранил за собой шефство над батальоном.

В апреле 1828 г. батальон выступил в свой первый боевой поход – против турок. 25 июня 1828 г. батальон, переправившись через Дунай у Сатунова, двинулся к Варне и в конце августа и сентябре работал в сапах и минных галереях под этой крепостью, чем оказал немалые услуги, способствовавшие скорейшему взятию Варны. В феврале 1829 г. батальон находился под Тулчей, но небольшая часть батальона во главе с его командиром генерал-майором Шильдером была командирована под Силистрию, где организовала ряд взрывов, вследствие которых были разрушены эскарп и куртина и крепость была вынуждена сдаться. Затем батальон в полном составе производил осадные работы против Шумлы.

В январе 1831 г. батальон направлен в поход в Польшу против инсургентов и поступил в отряд генерал-лейтенанта барона Остен-Сакена. Под Остроленкой ими были устроены батареи и плавучий мост через Нарев. 2-я Саперная рота при отступлении отряда шла в арьергарде, везде уничтожая за собой под сильным неприятельским огнем все мосты и переправы для задержания преследования, а 7 июля находилась в стрелковой цепи в сражении на Понарских высотах. 2-я Минерная рота отличилась 5 мая при Нуре в сражении против 15-тысячного авангарда поляков, в тот же день взвод сапер под картечным огнем разобрал мост на реке Руше, трижды отбивая вместе с ротой Финляндского полка и с финскими стрелками многочисленные атаки неприятеля; 9 мая у Тыкочина эта же рота, работая под жестоким картечным огнем, вместе с Финляндским полком удержала неприятеля при переправе через мост и 14 мая, находясь под огнем 70 орудий поляков, исправила мост под Остроленкой.

С 17 по 26 июня батальон исправил дороги и строил переправы по пути Гвардейского корпуса, в начале июля устроил пять мостов и понтон на переправе через Вислу при Осеке.

Во второй половине августа батальон был занят подготовительными работами к штурму варшавского предместья Воли и 25 августа вслед за охотниками вошел в укрепление, где тотчас занялся прорезыванием амбразур в бруствере бастионного фронта, обращенного на Варшаву. 26 августа батальон под сильнейшим огнем поляков прорыл в главном вале Варшавских укреплений дорогу для прохода русских колонн, по взятии Иерусалимских ворот вместе со 2-м Саперным батальоном занял главный вал и в продолжение ночи устроил на нем батарею на 100 орудий. Утром 27 августа батальон вступил в Варшаву и занялся уничтожением баррикад и засыпкой минных галерей, проложенных мятежниками на улицах города. После окончательного подавления восстания батальон производил ремонт дорог и мостов в Польше и вернулся в Санкт-Петербург в марте 1832 г.

С открытием Крымской кампании ожидалась высадка англо-французского десанта на российском побережье Балтийского моря. Поэтому батальон производил работы по укреплению берегов Финского залива и обустройству крепостей Кронштадта и Свеаборга. Часть офицеров и нижних чинов находилась в Севастополе и приняла участие в обороне этого города.

В ноябре 1876 г. два офицера и 52 нижних чина были командированы для устройства минных заграждений на Дунае, еще несколько офицеров были по своему желанию командированы в армейские саперные батальоны Действующей армии. С открытием в 1877 г. кампании против турок 2 офицера и 48 нижних чинов были включены в состав конвоя его величества и приняли участие в переправе через Дунай у Систова. 12 августа 1877 г. по случаю выступления батальона в поход против турок сформирована запасная рота, расформированная 14 сентября 1878 г., Прибыв на театр военных действий, батальон в октябре принимал участие в сражении у Горного Дубняка, две роты участвовали во взятии Телиша. В ноябре 1877 г. батальон находился в составе отряда генерал-адъютанта Гурко и участвовал во взятии Правецкой позиции и затем в деле под Этрополем. С 17 ноября по 19 декабря 1877 г. роты батальона, находясь в отрядах генералов Рауха, Дандевиля и Шувалова, укрепляли позиции в горах против Шандорника – Арабконака; рота Его Величества (1-я) и 4-я разработали дорогу на Чурьяк, по которой затем совершил обходное движение отряд генерала Гурко; другая рота – Его Высочества (3-я) строила дорогу на Златицкий перевал и спуск в Клис-Киой. 23 декабря 1877 г. роты батальона приняли участие в занятии Софии, после чего принимали участие в преследовании войск Сулеймана-паши и занятии Этрополя. В середине января 1878 г. 2-я рота была включена в отряд графа Шувалова и наступала на Адрианополь, после чего 12 февраля вступила в Сан-Стефано. В сентябре 1878 г. батальон в полном составе вернулся в Санкт-Петербург.