Особенно напряженная ситуация сложилась под Петербургом в июле 1703 г., когда шведский полководец Крониорт со стороны Выборга подошел к реке Сестре. 7 июля 8-тысячный русский отряд под командованием Петра, состоявший из 4 кавалерийских и 2 пехотных полков, выступил навстречу шведам.
Драгуны под начальством полковника Ренне, несмотря на сильный огонь шведской артиллерии, овладели мостом через реку, заставили противника отступить, а затем обратили его в бегство. Войска Крониорта отступили к Выборгу. Петр придавал большое значение сражению на реке Сестре — он опасался за судьбу молодого Петербурга.
Вскоре строителям Петербурга пришлось впервые столкнуться с обычным для устьев Невы явлением — наводнением. 19 августа 1703 г. началась «жестокая погода с моря», и во многих «станах» вода залила «рухлядь» (имущество), «помочила людишек». Но свершилось и радостное событие — в том же месяце к устью Невы подошли первые торговые голландские корабли. Голландцы закупали у шведов лес и на этот раз явились для того, чтобы совершить обычную торговую операцию, но вместо шведов застали русских. Нисколько этим не смущенные, голландцы обратились к Меншикову с просьбой разрешить им закупить лес и нагрузить лесом 12 судов. Меншиков охотно согласился и попросил голландцев войти в Неву. Но шведский адмирал Нумере, эскадра которого крейсировала в Финском заливе, воспротивился, и голландцам пришлось повернуть назад. Тем не менее «окно в Европу» было пробито, и ничто в дальнейшем не могло воспрепятствовать России «завести торг с иноземными» в новом городе-крепости.
Глубокой осенью, в ноябре 1703 г., когда шведский флот ушел по заливу в Выборг, в Неву вошел голландский корабль шкипера Выбеса, доставившего соль и вино. Меншиков наградил Выбеса 500 золотыми. Еще в конце мая 1703 г. Петр назначил награды: 500 золотых первому иностранному судну, которое бросит якорь в Неве, 300 — второму и 100 — третьему. Меншиков выполнил приказ Петра.
Строилась крепость очень быстро. Уже в июле «едва не с половину состроили». Не случайно 28 июня крепость на Заячьем острове носила весьма неопределенное название «новозастроенной», а через два дня, после закладки церкви Петра и Павла, она уже именовалась «Санкт-Питербурхом».
Стены Петропавловской крепости для ускорения строительства насыпали из земли. Бастионы — раскаты, выступавшие из общей линии крепостных стен, строили под наблюдением самого царя, а также Меншикова, Нарышкина, Трубецкого, Головкина и Зотова. Как бы вырастая из толщи стен, бастионы позволяли увеличить площадь обстрела вокруг крепости. Названы они были по именам соратников Петра — Трубецкой, Меншиковский и т. д. Бастион, возведением которого руководил Петр, стал называться Царским, или Государевым, раскатом. Три бастиона были обращены к Неве, три — на север. Уже осенью 1703 г. на бастионах установили пушки, числом более 120. Наиболее мощной являлась артиллерия царского бастиона, насчитывавшая 58 орудий. На Трубецком и Нарышкинском бастионах стояло по 52 пушки. Впоследствии, начиная с 1706 г., земляные валы Петропавловской крепости стали заменять каменными стенами. На территории крепости строились дома, цейхгауз, склады продовольствия и т. п. Через весь остров для ослабления напора воды при сильных западных ветрах прорыли канал, вместе с тем служивший для доставки в самый центр крепости боевых припасов, продовольствия и строительных материалов.
Благодаря исключительно напряженному труду уже в середине сентября строительство Петропавловской крепости было закончено.
Современник постройки Петропавловской крепости немец Гюйсен, оставивший подробное описание Петербурга и Кроншлота в первые годы их существования, подчеркивал, что крепость построили «непостижимо скоро». И за четыре летних месяца она была «вчерне окончена». Постройка Петропавловской крепости продолжалась до апреля 1704 г. Время от 16 мая 1703 г. до 4 апреля 1704 г., когда на Царском бастионе впервые зажгли фонарь — в знак того, что строительство крепости завершено, составляет первый период истории Петропавловской крепости. С 30 мая 1706 г. начинается второй этап ее истории, который характеризуется возведением каменных укреплений.
Превращение земляной Петропавловской крепости в каменную было делом нелегким. Старые земляные укрепления крепости нельзя было разрушить: тревожная обстановка под Петербургом сохранялась, и можно было ожидать новых нападений шведов и с моря, и с суши. Поэтому камнем как бы обкладывали валы и прочие оборонительные сооружения. Каменная обшивка земляных укреплений называлась больверком. Под больверком необходимо было вбивать в болотистую почву огромное количество свай. Первый больверк заложили 30 мая 1706 г. на Меншиковском бастионе. Через два года, тоже в мае заложили больверк Трубецкого бастиона. К 1710 г. бастионы, обращенные к Васильевскому острову, уже имели каменные укрепления.