A nagyvezír kapitulációra szólította fel Starhemberget, aki július 15-én elutasította a felhívást. Szilárdan bízott az I. Lipót császár által szervezett európai felmentő haderők megérkezésében, valamint a másfélszáz évvel korábbi, 1529-es első török ostrom óta jelentősen megerősített és korszerűsített városfalak erejében. Személyesen járta a bástyákat, szervezte a védelmet, irányította a harcot. Július 25-én egy bombaszilánktól maga is megsebesült, de hordágyon kivitette magát a bástyákra, hogy bátorítsa katonáit. Augusztus 7–15. között vérhasban megbetegedett, de szervezete legyűrte a kórt, és talpra állt. Ha kellett, felmászott a Stephansdom tornyába, onnan figyelte az ellenséges hadmozdulatokat, hogy megfelelő ellenintézkedéseket tehessen.