C'est une fortification de plus de 400 mètres de long qui ferme et délimite le site sur la partie Sud-Est. Trois fortifications principales ont pu être différenciées:
Si par endroits, elle aboutit à la superposition des trois murailles sur une dizaine de mètres de haut, cette pérennité se traduit le plus souvent par l'ensevelissement ou la disparition des vestiges de l'enceinte la plus ancienne, au profit des deux édifices postérieurs à l'appareil monumental. Henri Rolland en a établi la chronologie qui fut revisité par les travaux d'autres archéologues dans les années 1980.
Pourrait dater de la seconde moitié du VIIe siècle av.J-C. Contemporains de la fondation de Saint-Blaise, les restes d'une fortification primitive de pierres ont principalement été repérés dans la partie centrale de la ligne de défense et plus précisément dans la zone de la Ville-Basse où les protections du site sont les plus faibles. Cette situation de vulnérabilité exigeait un dispositif de défense particulier. Les habitants de Saint-Blaise préromaine y établirent la porte principale de leur muraille. Les traces révélées les plus probantes de cette muraille sont enchevêtrées dans les murs de fortifications plus récentes et la Basilique Saint-Vincent. On peut y restituer une porte frontale, protégée par deux tours ovoïdes, qui ne sont pas positionnées l'une en face de l'autre et dont le décalage dessine un long couloir d'une vingtaine de mètres donnant accès à l'intérieur de l'oppidum.Deux autres tours curvilignes paraissent scander cette fortification archaïque, et pourraient indiquer un modèle morphologique pour ce type d'ouvrage, la première dans la partie Est du mur à 30 mètres de la porte, la seconde en son extrémité Sud-Ouest, qui remploie de nombreuses stèles.
La construction archaïque est un mur à parements multiples de blocs et moellons liés à la terre noire de la couche VIII. La façade extérieure, conservée au niveau de la tour Ouest sur plus de 3 mètres de haut, montre que les pierres ne sont pas taillées, mais simplement équarries ou choisies pour présenter une face régulière au parement. Quant au côté intérieur de ce rempart primitif, dans la Ville-Basse, non loin de la tour orientale de la même porte principale, il se présente comme un alignement de gros blocs noyés dans une couche de galets, présentée par Henri Rolland comme le niveau de la fondation de la ville. Mais ce qui caractérise le mieux le mur archaïque sur cette face, ce sont les gradins formant glacis qui constituaient le blocage intérieur du rempart.Dans les couches associées à la fondation du mur, la récurrence des amphores massaliètes micacées, situe sa construction dans le dernier quart du VIe siècle, soit plusieurs décennies après l'établissement présumé des premières habitations en dur sur le site. Faut-il supposer l'existence d'une fortification antérieure qui n'aurait pas été identifiée?
La fortification hellénistique, forme le monument majeur de cette agglomération. A peu de chose près, elle suit le tracé et la conformation du rempart archaïque, ce qui a permis de dire qu'elle en constituait l'habillage monumental. Sur ce plan deux exemples sont éloquents; l'impressionnant bastion polygonal Sud, qui englobe au moins une tour primitive; la porte principale et médiane dont le plan reprend celui de l'ouvrage antérieur. Sauf une lacune d'environ 70 mètres dans sa partie centrale, on en connaît quasiment tout le développement et tous les ouvrages. Dans un parcours en ligne brisée de plus de 400m, qui suit les accidents du relief, l'enceinte comprend 11 courtines, ponctuées de 3 tours quadrangulaires et d'autant de saillants, qualifiés aussi de bastions. Elle est percée d'une porte charretière et de trois ou quatre poternes. Sauf, les deux courts tronçons qui ferment le site à ses extrémités, les courtines disposées en ligne brisée entre les ouvrages de défense, ont une grande ampleur: leur longueur est comprise entre 18 et 48 mètres. Les saillants ne constituent pas des tours à proprement parler, mais de simples avancées du mur, presque sans surépaisseur, entre les différentes courtines. Y sont, semble-t-il, associés des gargouilles-chéneaux d'évacuation des eaux, qui ont contribué à leur donner une hauteur comparable à celle des tours. Henri Rolland l'estimait à environ 9 mètres, soit un tiers de plus que le reste du mur, dont l'élévation restituée n'excède pas 6 mètres. Il passe de la cote +60m dans la Ville-Haute à la cote +46m dans la Ville-Basse. Des ingénieurs spécialisés certainement d'origine siciliote d'après le type particulier du crénelage qui surmontait les murs avec des merlons arrondis comme l'on retrouve dans les citadelles grecques de la Sicile occidentale.
Construit, autour de la Chapelle Saint-Blaise, en 1231, il délimite ce que fut la Cité de Castelveyre. Il sert aujourd'hui de mur de clôture au site archéologique.