Десятки тысяч петроградцев трудились на строительстве оборонительных рубежей на ближних подступах и в самом городе. На территории Петрограда сооружалось три основных оборонительных рубежа.
Первый оборонительный рубеж (внешний) проходил вдоль южных окраин города. Укрепления здесь возводили рабочие расположенных в этом районе заводов «Красный Путиловец», Вагоностроительного, «Электросила», обувной фабрики «Скороход» и других предприятий. Работа шла круглые сутки. На рытье окопов, сооружение пулеметных гнезд, проволочных заграждений выходило все население рабочих окраин. Второй рубеж представлял собой укрепленную полосу между Обводным каналом и рекой Мойкой. Третий рубеж тянулся по южному берегу Васильевского Острова, по набережной Петроградской и Выборгской сторон и далее вверх по правому берегу Невы.
Для усиления оборонительных рубежей были использованы боевые корабли Балтийского флота — линкор «Севастополь» и несколько эскадренных миноносцев. Они должны были прикрывать своим огнём фланги первого и третьего рубежей. Для этого «Севастополь» с несколькими миноносцами был поставлен на якоря у входа в петроградский Торговый порт, а эсминец «Самсон» проведен вверх по Неве к селу Рыбацкому.
Несколько линий обороны создавалось и на северных окраинах города — на случай нападения белофиннов.
На петроградских улицах и около мостов сооружались баррикады. В окнах домов были оборудованы пулеметные гнезда. Вокзалы и общественные здания превращались в опорные пункты круговой обороны. На перекрестках улиц, на площадях устанавливались бронированные башни для орудий.
Буквально за несколько суток Петроград вновь, как и летом 1919 года, превратился в неприступную крепость. Большую роль в создании оборонительных рубежей, в формировании рабочих отрядов, в наблюдении за порядком в городе сыграл Совет внутренней обороны Петрограда во главе с Д. Н. Авровым. Ему были подчинены районные штабы внутренней обороны, созданные районными комитетами РКП(б) и исполкомами Советов.
В первых рядах трудящихся Петрограда, поднявшихся на защиту родного города, находились, как и всегда, коммунисты. Своей самоотверженной преданностью делу революции они сплачивали ряды защитников героического города, укрепляли их волю к победе. Тысячи заявлений о желании вступить в ряды партии являлись ярким свидетельством тесной связи партийных организаций города с широкими трудящимися массами. Они свидетельствовали о громадном авторитете Коммунистической партии, о том, что трудящиеся безгранично верят своей партии. С исключительным подъемом в октябре 1919 года прошла вторая «партийная неделя», за время которой в Петрограде, Петроградской губернии, в войсках 7-й армии и на кораблях Балтфлота вступило в партию 13 572 человека.
Чувство высокой ответственности трудящихся за судьбу Петрограда нашло свое выражение также в повышении их бдительности к проискам врага. Именно потому, что тысячи советских людей были начеку, удалось своевременно разоблачить и ликвидировать контрреволюционные заговорщические организации — «национальный центр», немецкую шпионскую организацию «братского белого креста», эсеро-меньшевистский «союз возрождения» и другие, готовившие удар в спину защитникам Петрограда.
Своевременное раскрытие и арест заговорщиков означали провал всех расчетов врага на мятеж внутри Петрограда. Разоблачение группы шпионов и предателей среди военспецов оздоровило работу штабов 7-й армии и Балтийского флота.
В 7-ю армию, между тем, начали вливаться новые пополнения. Прибывали один за другим эшелоны с войсками, подходили петроградские рабочие отряды. В войсках резко возросла партийная прослойка. Кроме членов Петроградской партийной организации, на борьбу с Юденичем прибыло около 1 500 коммунистов из других городов и областей Республики.
О том, насколько велика была помощь, оказанная всей страной 7-й армии, свидетельствовал рост ее численности. В течение октября — ноября в Петроград прибыло более ста эшелонов с войсками. К 29 октября 7-я армия возросла до 37 292 штыков, 2057 сабель при 659 пулеметах и 449 орудиях. А к 11 ноября, несмотря на большие потери, 7-я армия насчитывала уже 43 380 штыков, 1336 сабель при 491 орудии, 927 пулеметах, 23 самолетах, 11 бронемашинах и 4 бронепоездах.