Затем наркомвоенмор утвердил план строительства Минского укрепленного района на 1932 и 1933 годы с указанием объема ассигнований и срока производства бетонных работ. Комендантом укрепленного района был назначен Я.П. Гайлит.
Но в мае 1932 года комиссия, созданная приказом Уборевича, изменила утвержденный Ворошиловым и проработанный на местности план. Вместо 209 сооружений комиссия Уборевича предложила возвести 259 сооружений. А что бы уложиться в выделенные ассигнования, она предложила уменьшить толщину бетонных стен и перекрытий и заново расположить более слабые фортификационные сооружения на местности. Наркомвоенмор утвердил это решение.
К работам приступили в 1932 году, но Уборевич внес новые изменения в план работ. Он добавил еще 35 сооружений, четыре фортификационные постройки упразднил, а 36 переместил на другие позиции. Хотя эти новшества значительно увеличивали огневую мощь укрепрайона, они были сделаны ценой снижения сопротивляемости отдельных сооружений, привели к распылению сил и средств и создали производственные затруднения во время работ.
Бетонные работы были окончены в основном в 1934 году, однако работы по оборудованию сооружений столкнулись с серьезными трудностями. Несвоевременная поставка и непоставка оборудования и вооружения, низкое качество оборудования, низкая квалификация лиц, производивших его монтаж, привели к тому, что этот процесс так и не был завершен до начала войны.
Построенный укрепрайон состоял из 10 батальонных боевых районов и семи отдельных ротных районов. Глубина обороны составляла на разных участках от одного до 4,5 километра. Всего в Минском УРе было построено 242 пулеметных огневых точки (в том числе и совмещенные с командными и командно-наблюдательными пунктами), 16 пушечных полукапониров на две 76-мм пушки каждый, один пушечный капонир на четыре такие же пушки и девять противотанковых огневых точек с башнями танков Т-26. На вооружении укрепленного района должно было находиться 644 станковых пулемета, 36 76-мм и девять 45-мм пушек.
До 1936 года гарнизон укрепленного района мирного времени составляли 71, 83 и 85-й пулеметные батальоны. После реорганизации укрепленного района в 1936 году гарнизон составляли 13-й пулеметный батальон, артполк, подразделения саперов и связи и пулеметные батальоны трех стрелковых полков 13-й стрелковой дивизии. Кроме того, некоторые участки укрепленного района занимались пулеметными дивизионами погранотрядов.
В 1936 году в Генеральном штабе РККА разрабатывался план фортификационного усиления Минского укрепленного района (или план постройки 2-й очереди укрепрайона), но реализован он тогда не был.
Летом 1937 года в Минске работала комиссия, проверявшая состояние укрепленных районов западных округов. Она установила серьезные недостатки в боеготовности Минского укрепленного района и дала отрицательный отзыв о положении дел в укрепрайоне. Весной 1938 года командир 13-й стрелковой дивизии Вишнеревский и ряд других командиров У Ра были арестованы.
Кроме того, комиссия выработала предложения по усилению укрепрайона, гидротехническому и дорожному строительству, полевой обороне, изменению организации войск УРа и другим вопросам. Согласно директиве Генерального штаба РККА № 74621 сс/ов от 25 июня 1938 года были начаты работы по усилению Минского укрепленного района. В первую очередь производилось артиллерийское усиление районов обороны. Были отрекогносцированы и возведены девять пушечных полукапониров нового типа (к настоящему времени полевыми исследованиями выявлено 10). Новшеством стало создание позиций для подразделений контрбатарейной борьбы — артиллерии, предназначенной главным образом для борьбы с артиллерией противника.
Для этих подразделений были отрекогносцированы семь позиций на четыре орудия калибром 107, 122 или 152 мм каждая и возведены убежища для расчетов и погребки для боезапаса (бетонирование орудийных площадок не производилось). Работы были завершены к концу 1938 года.
В 1939 году предполагалось развить Околовский ротный район обороны в узел обороны и возвести еще по одному узлу обороны на флангах. Новый узел обороны на левом фланге в районе Могильно с отдельным опорным пунктом на реке Уса предназначался для прикрытия направления на Узду. Фактически было возведено (точнее, проходят по документации как возведенные) пять объектов в районе Саковичи — впереди правого фланга, пять в районе Полоневичи — впереди левого фланга и одиннадцать в районе Лунино — Могильно — на узденском направлении. Также начались работы на Крайнинском рубеже, в районе Прусинова, Юльяновичей и Ляховичей. Узел связи Боровая переоборудовался в долговременный, а в Юрковичах, Городке и лесу Максимилово строились новые узлы связи.