През V-VI в. на новата ера малкият полуостров бива опасан от мощна крепостна стена. Непрестаннот действие на морските вълни и подхлъзването на пластовете в някои части от бреговете на полуострова, а вероятно и непрестанните неприятелски нападения, на които Несебър е бил изложен са унищожили голямата част от тази укрепителна система, изградена от камък, тухли и хоросан, в който са били примесени начукани тухли и керемиди. Поясите от 4-5 реда квадратни тухли са придавали на градските стени не само по-голяма здравина, но и са действали живописно.

Днес най-добре запазенит части от несебърските защитни съоръжения се издигат край пристанището, при градската врата на провлака. Стените около градската врата, макар и да са били най-много избложени на неприятелските удари, са сравнително добре запазени. Тук те са били облицовани с грамадни блокове от андезитен туф (айтоски камък) и споени с хоросан. Ако се проследят жлебовете при вратата, трябва да се заключи, че тя не е била направена от две крила, въртящи се всяка около своя ос, но нейната дебела здрава конструкция се и движела отвесно от специални подемни устройства, които са я издигали когато достъпа до града е трябвало да остане свободен. От двете страни на врататa стените силно са се издавали напред като са образували петостенни кули. Едната от тях е отчасти запазена.