בהודעה רשמית שמסרו ד"ר לואיג'י קרבונה ופרופסור סטפנו מרגריטורה, שעמד בראש צוות המנתחים, נמסר כי כדי להבטיח כריתה מלאה של הממצא בוצעה הסרת האונה התחתונה של הריאה הימנית בטכניקה זעיר-פולשנית בסיוע וידאו. עוד נמסר כי בדיקה היסטולוגית שבוצעה ברקמה במהלך הניתוח עצמו אישרה את החשד שעלה בבדיקות המוקדמות, וקבעה כי מדובר באדנוקרצינומה של הריאה, שהוא סוג נפוץ של סרטן ריאות. בימים הקרובים ייערכו בדיקות נוספות לרקמה שהוסרה.
האפיפיור שהה בחדר הניתוח במשך כשלוש שעות, בעוד שההליך הכירורגי עצמו נמשך כתשעים דקות ועבר בהצלחה וללא סיבוכים. לאחר שהתעורר מההרדמה באופן תקין ושהה תחת השגחה קצרה, הועבר האפיפיור להמשך התאוששות בסוויטה המיוחדת השמורה לאפיפיורים בקומה ה-10 של בית החולים, אגף שזכה בעבר לכינוי "הוותיקן השלישי" על ידי האפיפיור יוחנן פאולוס השני. דובר הוותיקן, מתאו ברוני, עדכן כי כבר בערב הניתוח ביקש האפיפיור ארוחת ערב ושהה בחברת מזכיריו וצוותו. זהו האשפוז הראשון של האפיפיור האמריקאי הראשון בתולדות הכנסייה מאז כניסתו לתפקיד, והוא צפוי להישאר בבית החולים למשך כשבוע, שבמהלכו בוטלו כל הופעותיו הפומביות עד ה-20 באוקטובר. הניהול השוטף של הוותיקן יימשך כסדרו, אם כי מסמכים הדורשים את חתימתו האישית יידחו.
ברשת CNN דווח מפי ד"ר מת'יו טריפלט, מנהל רפואי במרכז פרד האצ'ינסון לסרטן בסיאטל, כי ניתוחים מסוג זה מאופיינים בשיעור סיבוכים נמוך, וכאשר הסרטן מתגלה בשלביו המוקדמים סיכויי ההחלמה טובים מאוד ועומדים על יותר מ-80 אחוזים של הישרדות ללא מחלה למשך חמש שנים. האפיפיור לאו, יליד שיקגו, אינו סובל מבעיות רפואיות קודמות ידועות ונוהג לשמור על אורח חיים פעיל הכולל משחקי טניס ושחייה. מזכיר המדינה של הוותיקן, הקרדינל פייטרו פרולין, סיפר לתקשורת האיטלקית כי שוחח עם האפיפיור ברוגע ערב הניתוח. לדבריו, הצורך בהתערבות כירורגית הגיע בהפתעה ועורר דאגה טבעית, אך הוסיף כי אנשי הדת שואבים עידוד מהשלווה שבה קיבל האפיפיור את הבשורה ומהעובדה שהממצא אותר בזמן.