D'abord construits par Constantin le Grand, les murs entourent la nouvelle cité de tous les côtés, la protégeant à la fois d'une attaque par terre ou par mer. Alors que la cité grandit, la célèbre triple enceinte défensive des murs théodosiens est construite au . Bien que les autres sections soient moins élaborées, quand les murs sont bien pourvus en effectifs, ils sont quasiment imprenables pour n'importe quel assiégeant médiéval. Ces défenses ont sauvé l'Empire byzantin lors des multiples par les Avars, les Arabes, les Rus', les Bulgares et d'autres peuples. L'arrivée des canons utilisés comme arme de siège rend ces fortifications vulnérables. Toutefois, la technologie des canons n'est pas assez avancée pour être décisive et assurer à elle seule la prise de la ville ; les murs étant réparés le temps qu'ils soient rechargés. Finalement, la cité tombe face à l'immense armée ottomane le 29 mai 1453 après un siège de six semaines.