平天国军攻打长沙以后，抚台骆秉章、刘坤等人先后重修，加固天心阁古城墙，并于此处设炮台9处，增建月城，城墙变为半环拱式内双城格局。
阁楼.天心阁阁楼始建年代不详。清朝雍正十一年（1733年）《湖广通志》的长沙府城图，标有天心阁。清干隆十二年（1747年）《长沙府志》有“天心阁在旧南门上，旧为昭勋亭，今存遗址”的记载。清同治二年（1863年），巡抚恽世临、李翰章扩建天心阁，“增五丈，广倍之”。清朝李绍隽有“城南耸高阁，直与丹霄薄，插顶上天门，扪着星斗落”的诗句。1924年，赵恒锡主湘，