Jusqu'au milieu du XVIIe siècle, le monastère était entouré d'une clôture en bois, et seules les Portes Saintes avec l'église sur la porte et une partie du mur nord-ouest attenant étaient en pierre. Dans les années 1640-1650, selon le décret royal de 1644, les moines ont été autorisés à fabriquer des briques gratuitement, et de nouveaux murs en briques ont été érigés. La construction s'est achevée en 1656, comme l'indique l'inscription au-dessus des Portes Saintes.

Le monastère possède 5 tours : la tour de Belozerskaya au coin nord, la tour de Vologodskaya à l'est, la tour du Sud au sud, la tour de Melnichnaya à l'ouest et la tour d'Eau au milieu du mur sud-ouest. Elles forment un polygone irrégulier, semblable à un trapèze, d'une longueur totale de 950 mètres, avec des tours aux coins et au milieu du mur sud-ouest. Dans le mur nord-ouest se trouve l'entrée par les Portes Saintes avec l'église de l'Ascension, où le mur forme un angle obtus dirigé vers l'extérieur. L'épaisseur des murs dépasse 2 mètres, et la hauteur du côté sud-est et nord-est atteint sept mètres. Le mur sud-ouest, faisant face à la rivière Vologda, est le plus bas.

Les hautes et puissantes tours aux coins nord, est et sud de la clôture dépassent fortement la ligne des murs et ont 16 faces. Elles ont probablement été conçues comme principales structures défensives, avec plusieurs niveaux de créneaux pour une défense circulaire. Dans les murs entre les tours, il y a aussi des créneaux : des créneaux inférieurs en arc pour le combat de pied, des longs et fins au niveau intermédiaire et des créneaux étroits en biais au niveau supérieur pour le combat de haut. Le long de tous les murs, du côté intérieur, une plateforme a été aménagée pour mener un combat de haut. Dans les parties sud-est et nord-est de la clôture, des « sacs » ont été aménagés, des colonnes en pierre avec des espaces étroits pour stocker de la poudre à canon et emprisonner des criminels particulièrement importants. Devant le mur sud-ouest, du côté de la rivière Vologda, se trouve un rempart en terre.

La finition des murs est continue, sans créneaux séparés. Les tours étaient à l'origine surmontées de toits en bois avec des belvédères, remplacés au XVIIIe siècle par des toits en forme. Au cours de la restauration de 1955-1960, les tours de Belozerskaya et de Vologodskaya ont été recouvertes de bardeaux, les autres d'un toit métallique. Les faces des tours de Belozerskaya, de Vologodskaya et du Sud ont été peintes en blanc, jaune et orange au XIXe siècle, les autres tours et murs ont été blanchis. En plus des Portes Saintes et des Portes d'Eau, le monastère est accessible par les Petites Portes dans le mur nord-est.

Le traitement architectural des murs et des tours du monastère est varié. Les tours monumentales du Sud et de Vologodskaya se distinguent par leurs dimensions, d'environ 20 mètres, et leur décoration de créneaux et de mâchicoulis, ornés de carreaux polychromes. La tour de Melnichnaya a 8 faces et se distingue par sa décoration, avec des demi-colonnes soutenant une frise d'arcatures. La tour d'Eau est une petite tour quadrangulaire, auparavant accessible, surmontée d'un toit en bois avec un revêtement métallique et dispose d'un petit grenier de garde.