La terapia chirurgica (che prevede una sternotomia e successivamente una sostituzione della porzione aortica interessata dall'aneurisma, durante la quale ci si avvale di macchinari per la circolazione extracorporea) è rivolta ad individuare il giusto "timing chirurgico" per la correzione della dilatazione aortica prima che si raggiungano livelli pericolosi, che possono portare alla dissezione dell'aorta acuta. Studi hanno evidenziato che un diametro aortico di 50 mm possa considerarsi il cut off per intervenire in tempi relativamente sicuri.. Altri studi più recenti, alla luce di un diminuito rischio intraoperatorio per le sostituzioni della radice aortica, considerano invece i 45 mm come limite di diametro aortico oltre il quale è consigliabile l'operazione. Molto spesso durante questi interventi si ricorre all'impianto di una protesi non-organica in Dacron che va a sostituire il tratto dell'aorta interessato dalla dilatazione aneurismatica, talvolta secondo l'intervento di Bentall - eseguito per la prima volta nel 1968 e più diffusamente da fine anni Settanta - che prevede la sostituzione della valvola aortica con una valvola meccanica, talvolta secondo l'intervento di David che implica la conservazione della valvola aortica naturale - spesso non praticabile in caso di insufficienza valvolare ingravescente. Dopo il primo intervento vi è necessità di seguire una terapia anticoagulante orale per tutta la vita e sussiste comunque un aumentato rischio tromboembolico, mentre la seconda tecnica operatoria non necessita di successiva terapia anticoagulante ma espone a un maggior rischio di dover essere sottoposti ad un nuovo intervento (tale rischio è stimato essere dell'1,3% annuo).