После закладки Адмиралтейства к его строительству приступили немедленно, и летом 1705 г. контуры адмиралтейских построек уже отчетливо вырисовывались среди сильно порубленного вокруг леса. Южнее Адмиралтейства вырастали дома для морских чинов, светлицы для жилья адмиралтейских рабочих и мастеровых. Масштаб строительства был огромен. Леса на месте не хватало, поэтому его заготовка шла и на Охте, и в отдалении — по реке Тосна и даже в Новгородском уезде.
Нападения шведов на строящийся город все еще продолжались, главным образом с моря. Шведы значительно усилили свой флот. В связи с этим Петр принял решение о превращении возводимой Адмиралтейской верфи во вторую крепость на Неве, которая вместе с Петропавловской защищала бы Неву и делала ее непроходимой для вражеских судов.
Исполняя волю Петра, губернатор Петербурга А. Д Меншиков 24 июня 1705 г. письменно отдал распоряжение производителю работ на Адмиралтейской верфи И. Я. Яковлеву:
«Ныне для прихода неприятеля ведено сделать около Адмиралтейского двора палисад, вал земляной против образца, каков послан по нынешней почте к Роману Брюсу».
Главный комендант Петербурга Брюс получил чертеж крепости только 17 сентября и тотчас развернул спешную ее постройку. Уже через два месяца — 15 ноября — Яковлев рапортует Меншикову о том, что «при Санкт-Питербурхе на Адмиралтейском дворе милостию Вашею все хранимо и кроме того двора крепость строением совсем совершилась и ворота подъемные и шпиц и по бастионам по всем пушки поставлены и рогатками обнесены».
Адмиралтейская крепость была окружена обширной площадью — так называемым гласисом, — необходимой по стратегическим соображениям того времени. Открытое пространство перед валами и бастионами крепости давало возможность хорошего обзора местности, а главное — обеспечивало Адмиралтейскую крепость от пожаров, столь часто возникавших в деревянном Петербурге тех лет.
Адмиралтейский гласис адмиралтейскийй луг простирался на юг до самой речки Мьи, как называлась тогда Мойка, и в стороны на 300 метров. От гласиса расходились по разным направлениям дороги, первоначально проложенные в лесной чаще, а позднее превратившиеся в улицы и проспекты. Прямо против главного въезда в Адмиралтейство начиналась старая дорога на Новгород и далее на Москву. Теперь это Гороховая улица. Две другие дороги, отклонявшиеся к востоку и западу, шли соответственно на Охту и Псков и превратились в Невский проспект и проспект Майорова. От гласиса шли дороги и по берегу Невы, вдоль которых прежде всего началось строительство. В течение первых 15—20 лет они превратились в благоустроенные набережные с особняками и дворцами.
У канала, окружавшего Адмиралтейство, уже в 1717 г. получил начало и был прорыт новый канал вдоль нынешнего бульвара Профсоюзов, связавший Верфь с Новой Голландией — Портовыми складами. Вдоль этого канала расположилась Галерная слобода и канатные заводы.
Петр лично руководил строительством отечественного флота на Адмиралтейской верфи и следил за ее состоянием, тщательно оберегая от пожаров. С этой целью он периодически сам осматривал гласис и «страха пожарного для» повелел сносить расположенные близко к Адмиралтейству всякого рода стихийно возникавшие строения.
Трудно достоверно воспроизвести облик первоначальной Адмиралтейской верфи, поскольку старинные гравюры дают только приблизительное представление, и известно лишь одно раннее ее описание, относящееся к 1710—1711 гг.
«Морской арсенал или Адмиралтейство, обширное четырехугольное здание, окруженное рвом и валом, вооруженное пушками большого калибра, четверо крестообразно расположенных ворот ведут в это здание. Здесь строятся и оснащиваются все большие суда и припасены в значительном количестве нужного для этого материалы». Пушки были расставлены на пяти бастионах, из которых один посредине, против главных ворот, а остальные — по углам и концам крепости у Невы.
Адмиралтейство долго сохраняло свой крепостной облик, несмотря на то, что угроза вражеского нападения была полностью устранена после разгрома шведов под Полтавой в 1709 г. и занятием в следующем — 1710 г. — русскими войсками Выборга, где было захвачено 58 вражеских знамен. Кстати сказать, в ознаменование Полтавской виктории Петр 6 декабря 1709 г. собственноручно заложил на Адмиралтейской верфи крупный корабль «Полтава», оснащенный 54 пушками и сошедший со стапелей в июне 1712 г. А в 1710 г. в воды Финского залива из Адмиралтейской верфи был выведен 50-пушечный корабль, названный Петром «Выборг».