Le mura Costantiniane erano lunghe circa 2,8 km (15 stadi) e ingrandivano la cinta rispetto alle mura severiane, che a loro volta avevano ingrandito l’antica Bisanzio. Questa nuova cinta era formata da una sola muratura con torri a distanza regolare e venne completata da Costanzo II. Si estendevano da Porta Plateia del Corno d’Oro fino alle mura marittime, vicino alla Porta di San Aemilianus sulle mura di Propontis. Di questa cinta la parte meglio conservata nel medioevo era la Porta di Attalos, ovvero la Porta d’Oro. Decorata anche da statue, tra cui una di Costantino (motivo per cui veniva attribuita a lui) che venne distrutta dal terremoto del 740. Durante il tardo medioevo venne dipinta una crocifissione sulla porta, motivo per cui gli ottomani la chiamarono Isakapi (“Porta di Gesù”).
Nel 408 Teodosio II, appena succeduto ad Arcadio, iniziò la costruzione delle nuove mura, a circa 1,5 km dal centro cittadino, dietro pressioni del prefetto al pretorio d’oriente Flavio Antemio (Teodosio aveva solo sette anni). Lunghe 5.630 metri, si estendono dal Mar di Marmara alle Blacherne (dove sorgerà il secondo Palazzo imperiale) vicino il Corno d’Oro, vennero completate nel 413. Le mura sono dotate di due linee di mura, con un fosso davanti la più bassa. La cinta muraria principale, la Grande Muraglia “Ἕσω Τείχος” è larga 5 metri e alta 12. E’ composta di blocchi di calcare tagliati, con all’interno malta e mattoni schiacciati. Ogni fascia di mattoni è di circa 40 cm, per un totale tra le 7 e 11 fasce. Lo scopo non era solo di abbellire le mura ma anche di rafforzare la facciata e il suo interno, per aumentare la resistenza ai numerosi terremoti. In totale c’erano 96 torri ottogonali o esagonali, alte tra i 18 e 20 metri, a intervalli di 55 metri. In cima a ogni torre c’erano due sezioni, l’inferiore rivolgeva verso la città e usata come magazzino, la superiore usata per lanciare proiettili. La cinta muraria esterna “Ἕξω Τείχος” fu costruita a circa 15-20 metri da quella interna; era spessa 2 metri e alta 8,5, con un largo camminamento merlato e aveva 96 torri. Infine le mura marittime proteggevano la città dagli attacchi via mare.