Wędrując po wałach otaczających Sanktuarium, musimy pamiętać, że Jasną Górę nazywano Twierdzą Maryjną - "Fortalitium Marianum". Król Zygmunt III Waza, na wieść o zamieszkach w Rzeszy niemieckiej, podjął w 1620 r. decyzję o ufortyfikowaniu Sanktuarium. Nie ma się co dziwić, czasy były niespokojne, protestanci mieli wrogi stosunek do kultu maryjnego i katolicyzmu. Wykonanie królewskich poleceń, a więc ufortyfikowanie Twierdzy, stworzyło na Jasnej Górze szczególną sytuację. Przeprowadzone prace w efekcie doprowadziły nie tylko do wzmocnienia obronności Sanktuarium, ale również do wybudowania fortecy, w obrębie której znalazł się klasztor. Zaistniała w ten sposób szczególna i w pewnym sensie paradoksalna sytuacja, polegająca na współistnieniu Twierdzy - odgrywającej istotną rolę w systemie obrony granic (a więc ze względów wojskowych obiektu zamkniętego) oraz Sanktuarium - szeroko otwartego dla wielotysięcznych rzesz pątników.
Forteca została zaprojektowana przez królewskiego architekta Andrea dell´Aqua. Sięgnął on po najlepsze ówczesne wzory szkoły włoskiej i holenderskiej. Brakuje wyczerpujących danych źródłowych dotyczących zarówno pierwotnych planów Fortecy, ich realizacji, jak i późniejszych przeróbek. Wynikało to z faktu, iż część planów uległa zniszczeniu. Wiele fragmentów fortyfikacji stawiano, posługując się szkicami, które później niszczono.
Pierwszy etap budowy przeprowadzony został w latach 1621-24. Jak głosi tradycja, w 1624 r. wzniesione zostały mury wraz z bramą wjazdową. W 1631 r. wybudowana była wschodnia kurtyna, czyli mur obronny wraz z dwoma bastionami. Jest to ta część, którą oglądamy z placu przed Szczytem. Po jej wybudowaniu Prowincjał Paulinów zawarł umowę z Janem Zubertem z Krakowa na budowę kurtyny zachodniej wraz z dwoma bastionami. W latach czterdziestych XVII wieku budowa fortecy w jej zasadniczym kształcie została ukończona.
U schyłku 1655 r., w czasie pamiętnego oblężenia Jasnej Góry przez wojska szwedzkie, Forteca Jasnogórska miała kształt prostokąta o długości boków 130 x 104 m. Obwód murów wynosił ok. 470 m. Wówczas usypane zostały wysokie wały. Twierdza miała tzw. kazamaty i murowane skarpy. Na owe czasy Twierdza była nowoczesna, ale nieduża. Rodzaj zbudowanych fortyfikacji można zakwalifikować do często występującego wówczas w Europie typu "pałac w fortecy", który charakteryzował się stosunkowo niewielkimi rozmiarami założenia obronnego, ciasną oraz wysoką, a przez to wrażliwą na ostrzał, zabudową. W tym konkretnym przypadku funkcję owego pałacu pełniły budowle sakralne. Czynnikiem zmniejszającym możliwości obronne Fortecy były niewielkie rozmiary tzw. barków, czyli boków bastionów łączących je z kurtynami. Na każdym z nich można było umieścić tylko jedno działo. Jeszcze w czasie trwania wojny ze Szwecją w 1658 r. Sejm Rzeczypospolitej przeznaczył na rozbudowę Fortecy Jasnogórskiej i utrzymanie jej garnizonu (120-150 osób) dochody ze starostwa kłobuckiego i ze starostwa brzeźnickiego oraz pomniejszych majątków. Wielokrotnie stan Twierdzy i garnizonu stawał się przedmiotem uwagi najwyższych władz Rzeczypospolitej. Sprawy te regulowały Konstytucje Sejmowe w latach 1652-58, 1676, 1710, 1717 i następnych.
U schyłku wieku XVII i na początku wieku XVIII Twierdzę Jasnogórską znacznie rozbudowano i zmodernizowano. W latach osiemdziesiątych XVII wieku wybudowano Arsenał - pomieszczenie do przechowywania broni, amunicji i armat. Na początku XVIII wieku utworzono w Twierdzy prochownię i odlewnię kul. W 1709 r. zewnętrzny brzeg fosy otoczono tzw. palisadą, która liczyła ponad 15 tys. pali. Kolejną modernizację Fortecy przeprowadzono w latach 1700-21. Kosztowną przebudowę hojnie wspierali wówczas magnaci, np. modernizację południowo-zachodniego Bastionu św. Barbary sfinansował podkomorzy koronny Jerzy Dominik Lubomirski; południowo-wschodniego Bastionu św. Jakuba - hetman wielki koronny i wojewoda kijowski Józef Potocki; północno-wschodni Bastion Świętej Trójcy powstał dzięki hojności biskupa krakowskiego Felicjana Szaniawskiego, a północno-zachodni, zwany Bastionem Matki Bożej lub Bastionem św. Rocha, zawdzięczał przebudowę kasztelanowi sądeckiemu Michałowi Morsztynowi.
W owym czasie Twierdza była czworobokiem zamkniętym z jednej strony kościołem wraz z Kaplicą Cudownego Obrazu Matki Bożej. Inne strony zamykał potężny kilkukondygnacyjny masyw klasztoru. Zabudowania klasztorne były murowane i flankowane kilkoma niezbyt wysokimi wieżami wysuniętymi ze ścian do połowy swej szerokości. Cztery kurtyny nosiły imiona: św. Rocha, św. Floriana, św. Jana Ewangelisty i św. Antoniego Opata. Koszty modernizacji na początku XVIII wieku były ogromne, np. Jerzy Lubomirski ofiarował na przebudowę Bastionu 50 tys. złotych polskich, a na budowę znanej już nam bramy - 12 tys.; Józef Potocki na przebudowę Bastionu ofiarował 10 tys. Ich pomoc była tym cenniejsza, iż w okresie poprzedzającym przebudowę Twierdzy klasztor poniósł ogromne straty w wyniku pożaru Sanktuarium w 1690 r., jak również w wyniku zniszczeń spowodowanych przez Szwedów w latach 1702-09. W latach późniejszych ograniczono się do przeprowadzenia bieżących remontów Fortecy.
Termin Jasna Góra odnosi się do wzgórza, na którym znajduje się klasztor, obejmującego jednak swoim zasięgiem większy obszar. Klasztor położony jest na wschodnim stoku tego wzgórza, zaś najwyższy jego punkt znajduje się jakieś 200 m na zachód od klasztoru, tam gdzie dzisiaj umieszczona jest figura Matki Bożej Jasnogórskiej. Dlatego też zamierzano wybudować umocnienia na tej właśnie części wzgórza. Na zachód od klasztoru miała powstać twierdza połączona z Fortecą przez podwójny wał obronny - rodzaj przejścia komunikacyjnego osłoniętego wałami, przez które można było prowadzić ogień. Nie zrealizowano powyższego zamiaru. Kres tym koncepcjom położono w 1813 r. po zdobyciu Twierdzy przez Rosjan. Pod wpływem jej zdobywcy, gen. Sakena, car Aleksander I wydał rozkaz zburzenia murów Twierdzy. W czerwcu 1813 r. spędzono z okolicznych wiosek ponad 2 tys. chłopów, którzy w ciągu półtora miesiąca rozebrali mury Twierdzy. Zachował się jednak fragment dawnych obwarowań - Bastion św. Rocha.