Несмотря на эти трудности, в короткие сроки только на правом фланге оборонительной линии было завершено строительство 7-го и 6-го бастионов и оборонительной стенки между ними. Шло строительство 1-го, 2-го, 3-го, 4-го, 5-го бастионов и редута № 1. Велись работы и на Малаховом кургане. На Северной стороне под руководством контр-адмирала Владимира Ивановича Истомина и подполковника Эдуарда Ивановича Тотлебена, прибывшего в конце августа из Южной армии, помимо саперов и гарнизона Северного укрепления, работало 1200 человек. Под руководством капитана 2-го ранга Михаила Александровича Перелешина велось строительство батареи на месте будущего 1-го бастиона, на Малаховом кургане строили укрепления около тысячи человек под руководством инженер-капитана Амелунга, под командой капитан-лейтенанта Тироля около 500 человек устанавливали орудия на 5-м и 6-м бастионах.
С корвета «Андромаха», брига «Фемистокл» и шхуны «Дротик» были сняты 30 орудий и установлены на Северном укреплении и укреплениях Южной стороны города. На оборонительной линии было установлено 134 орудия разного калибра, из них 80 – на городской и 40 – на Корабельной стороне, то есть на 74 метра оборонительной линии приходилось одно орудие. Всего же по сухопутному периметру обороны города стояло около 230 орудий разного калибра. Правда, на каждое орудие было заготовлено только по 40 зарядов.
Из местного населения и матросов были сформированы 17 батальонов численностью от 400 до 500 человек, из них семь – из команд кораблей. Вскоре из отряда генерала Хомутова в Севастополь пришли три батальона, четыре сотни казаков и батарея общей численностью 3500 человек.
В короткие сроки героическим трудом севастопольцев было сделано все возможное для создания оборонительной линии вокруг города. На Южной стороне города были созданы три дистанции обороны. В первую дистанцию входили укрепления от береговой батареи № 10 до Балаклавской дороги (сейчас улица Гоголя). На ней под командованием генерал-майора Аслановича и начальника артиллерии капитана I ранга Иванова располагались 6 батальонов и 12 полевых орудий.
Вторая дистанция располагалась от Балаклавской дороги до Докового оврага (4-й и 3-й бастионы), батареи на бульваре (ныне Исторический) и Пересыпи (ныне территория железнодорожного вокзала). Здесь под командованием вице-адмирала Новосильского и начальника артиллерии контр-адмирала Юхарина находились 8 батальонов и 8 полевых орудий.
Третья дистанция начиналась от Малахова кургана и простиралась до берега Килен-бухты (Малахов курган, 1-й и 2-й бастионы). 25 сентября утром Истомин произвел «репетицию штурма» на Малаховом кургане. Репетиция показала, что войск здесь недостаточно. В тот же день с Северной стороны сюда был переброшен на пароходах Бутырский полк и поставлен резерв в верховье Ушаковой балки. В распоряжении контр-адмирала Истомина и начальника артиллерии контр-адмирала Вукотича было 6 батальонов и 8 полевых орудий.
В резерве находились 2 батальона при 4 орудиях. На батареях Южной стороны были установлены 172 крепостных и морских орудия. Всего на укреплениях Южной стороны было 7 армейских и 16 флотских батальонов численностью 300 офицеров и 15 тыс. нижних чинов при 32 полевых орудиях. На Северной стороне оставалось 5 батальонов в составе 56 офицеров и 3500 нижних чинов.
Жители, моряки и солдаты, находившиеся в городе, сделали все возможное для обороны своего города. Однако слабым местом в подготовке крепости к обороне был некомплект артиллеристов на батареях и недостаточный уровень боевой подготовки артиллерийского гарнизона. Ведь даже по меркам мирного времени состава артиллеристов в ротах крепостной артиллерии не хватало. Исходя из расчета потребности в артиллеристах на орудие крепости, для 533 орудий было необходимо иметь 3252 человека артиллерийской прислуги. Но среднесписочный состав в четырех с половиной ротах артиллерийского гарнизона и Южном окружном арсенале колебался от 996 до 1018 человек. Поэтому в конце декабря 1853 г. к орудиям береговых батарей были назначены матросы флотского экипажа, солдаты инженерной военно-рабочей силы, рабочие различных экипажей и солдаты резервной бригады пехотной дивизии, едва умевшие зарядить орудие и выстрелить. Но увеличение артиллерийского гарнизона за счет неподготовленных не могло положительно сказаться на боевом мастерстве, которое и так было низким. Слабо были подготовлены и офицеры гарнизонной артиллерии, в основном выходцы из унтер-офицеров, сдавших экзамен на офицерское звание.