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.
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.