Церкви-замки XIII в. сохранились на острове Сааремаа (Эзеле). Самой древней считается церковь Св. Мартина в Вальяле (вскоре после 1227 г.). Падение хилл-форта в Вальяле в 1227 г. считается победой крестоносцев над всем населением Саарамаа. Недаром в 1343 г. восставшие эсты сожгли ненавистное строение — символ их порабощения немцами. Церковь использовалась одновременно как храм и как фортификационное сооружение. Примечательно, что в кладке башни (в совр. виде башня, по предположению Р. Римши, перестроена в XVII в.) использованы могильные плиты с уничтоженных языческих могильников.
Другим примером укрепленной церкви на Сааремаа может служить церковь-замок Св. Марии в Пёйде. Здесь изначально был возведен замок с часовней, потом часовня была перестроена в церковь — самую большую на острове. В 1343 г. восставшие эсты восемь дней штурмовали замок и не смогли его взять. Рыцари согласились покинуть укрепления с условием, что их отпустят с оружием. Эсты разрешили выходить группами по 10 человек, с собой можно было взять оружие и вьючную лошадь. Но как только рыцари вышли в поле — их окружили и забили насмерть камнями. Весь гарнизон погиб.
Как укрепления церкви-замки имели очевидное ограничение по размерам. Для окончательного покорения края рыцари нуждались в полноценных замках-крепостях, сочетающих в себе функции укрепленного поселения и военно-административного центра. Храм не мог вместить в себя дом наместника, казармы для гарнизона, военно-складские помещения, судебные постройки и т. д. В XIV–XV вв. искусство возведения замков совершенствуется. Они становятся многобашенными, занимают значительную площадь, как небольшие, но настоящие города. Внутри замков находились храмы, дома для рыцарей, солдат гарнизона, местных наместников-правителей (фогтов и комтуров). Отдельную часть построек занимали складские помещения и здания для укрытия на случай осады, когда замок становился прибежищем для населения округи и соседних землевладельцев. Крепостные башни (в 2–5 этажей, крытые крышами) играли не только военную роль: в них размещались жилые помещения, часовни, трапезные, кладовые, арсеналы и т. д. В случае прорыва противника на стены двери башен затворялись, и они превращались в автономные очаги обороны.
В Ливонии распространяется схема замка-кастеля. Жилые и хозяйственные постройки располагаются в виде квадрата с внутренним двором, а внешняя сторона этих построек одновременно является крепостной стеной. По периметру и углам возводятся несколько фланкирующих башен. В крупных замках возникает несколько линий обороны — первое кольцо стен, внутри — конвентный дом, то есть массивное квадратное сооружение в виде дома, покрытого крышей скатами внутрь. Его внешняя стена выступает крепостной стеной, по углам конвентного дома могли построить 1–2 боевые башни. Внутри четырехугольного строения располагался двор-колодец — внутренний двор замка. С XVI в. в некоторых крепостях первую линию стен стали дополнительно окружать еще и земляными бастионами и отдельно вынесенными орудийными башнями — бастеями и ронделями. Замок окружался рвом с водой, часто строился с учетом естественных оборонительных рубежей — на холме, на берегу реки, на мысу и т. д. Перед въездом в замок возводилось передовое укрепление — фор бург.
В некоторых крепостях сооружались высокие центральные башни — донжоны, предназначенные для концентрированного обстрела неприятеля. До наших дней в реконструированном виде дошли два таких донжона — в Турайде и Вайсенштайне (совр. Пайде). Основным оружием гарнизонов замков были преимущественно арбалеты и в меньшей степени луки, а в XV–XVI вв. — пушки и разные виды ручного огнестрельного оружия (аркебузы, крупнокалиберные крепостные ружья и т. д.). Замки обладали серьезной огневой мощью. Например, орудийная башня ревельской крепости Кийкин-дер-Кек имела 27 пушечных и 30 стрелковых бойниц. Их совокупный залп был способен нанести огромный урон и остановить наступление любого вражеского войска.
В целом большинство замков к XV в. представляли собой крепости, совершенно неприступные для небольших отрядов в случае набега из соседних стран (Великого княжества Литовского, Новгородской или Псковской земли). Поэтому в Ливонии не возникло системы крепостей, обороняющих границу (что впоследствии сослужит плохую службу). Кроме того, еще отсутствовала четкая пограничная линия (за исключением естественного маркера, например реки), а существовали «контактные зоны». Фортификационные сооружения строились для контроля над ключевыми пунктами на местности, для закрепления власти над покоренными балтийскими племенами. Ливонию покрыла сеть таких замков, расположенных в суточных переходах друг от друга. А вот в приграничных зонах их было мало.