Феодосий II (408–450) считал, что такой защиты недостаточно. Он решил окружить город новой линией укреплений и доверил работу Антемию, префекту Востока, вероятно, потому, что самыми надежными укреплениями того времени были возведенные в предыдущем веке в Антиохии. Стены Феодосия стоят и поныне и вместе с собором Святой Софии Юстиниана являются одной из крупнейших достопримечательностей Стамбула. Изначально они достигали 8 метров в высоту и были укреплены 96 башнями, стоящими на расстоянии 60 метров друг от друга. Круглые и квадратные по форме, башни выступали из стен на 5 метров и возвышались над ними на 2,5 метра.