Naast zijn civiele werk was Van Noyen al vroeg actief als militair architect. Aanvankelijk was hij in dienst van keizer Karel V adviseur van diens Italiaanse hoofdingenieur Donato de' Boni. Na 1552 is Van Noyen hem opgevolgd en kreeg hij de titel "Ingéniaire des ouvraiges de l'empereur en ses pays d'embas". Onder koning Filips II was hij "regis architectus generalis". Hij reisde het land af om versterkingen te inspecteren, te verbeteren en te ontwerpen. In 1551 nam hij de stadswallen van Maastricht onder handen met Donato de' Boni en Giovanni Maria Ogliati, een andere Italiaanse vestingbouwkundige die door het Brusselse hof was aangetrokken. Het uitbreken van de Italiaanse Oorlog bezorgde hem veel werk. In december 1551 had Van Noyen een leidende rol in het beleg van Metz. Hij werkte in Luxemburg, Aarlen en andere plaatsen in de Ardennen. Twee jaar later was hij terug in Aarlen in het gezelschap van generaal Maarten van Rossum. Hij versterkte Kamerijk, inspecteerde Bergen en stelde nieuwe plannen op voor Namen. Op last van landvoogd Emanuel Filibert van Savoye versterkte hij in 1554 Renty en leidde hij de heropbouw van Luxemburg, waar een ontploffing in een kruitmagazijn grote verwoesting had aangericht. Ook in Mariembourg, Bapaume en Meigny (Magny bij Hesdin) was Van Noyen actief. Onder zijn belangrijkste werk waren de drie versterkte steden die hij in de periode 1554-55 ontwierp: eerst Philippeville en dan Hesdinfert en Charlemont (bij Givet). In 1556 was hij op inspectietocht in Gelre, Overijssel en Lingen.