L'enceinte de la cité antique est parmi les constructions les plus massives, effectuées durant les premières siècles de l'époque romaine. Achevées entre 176-180, durant le règne des empereurs Marc Aurèle et Commode. Elle n'est détruite qu'au XV s, durant l'invasion ottomane.
La surface entre les murs de la citadelle grandissante s'avère rapidement insuffisante. C'est pourquoi, beaucoup de bâtiments, principalement des lieux de culte, sont construits en dehors de la cité fortifiée qui entoure un espace de 164 000 m². La forme de la cité ne respecte pas la norme rectangulaire des villes romaines, certainement en raison de la structure de la ville thrace déjà existante sur place.
La première muraille est construite de briques sur une fondation de pierre haute de 2 m. La hauteur du mur est de 8-9 m avec une épaisseur de 2,2 m. A 50-60 de distance sont érigées des tours défensives qui se dressent à 2-3 m. au-dessus du mur.
Les restes de ce mur sont couvertes par la nouvelle muraille qui vient la remplacer au IV s. Pour sa construction sont utilisées successivement des parties en pierres et en briques sur 4 lignes (opus mixtum). La nouvelle muraille suit les formes de l'ancienne, la renforçant même par l'ajout d‘escaliers qui viennent augmenter l'épaisseur des murs. Par endroits sont ajoutés également dans les murs des sorties cachées (poternae).
Durant le règne de l'empereur Justinien (527-566) est effectué un renforcement de l'enceinte existante. Elle est enveloppée de l'extérieur par une nouvelle plus haute et épaisse de 1,8 m. Des tours triangulaires sont rajoutées entre les tours déjà existantes, les tours qui dominent les 3 entrées principales deviennent pentagonales. Un mur défensif de 2 m. distancé de 20 m. de l'enceinte est rajouté également.
Une partie de ce mur, avec 2 tours triangulaires marquant la porte Est de la ville antique sont découverts sous le Bld. Al. Dondoukov.
Ces vestiges sont exposés dans le passage souterrain entre le bâtiment de la Présidence et celui du Conseil des Ministres. Les travaux de restauration ont été effectué dans la période 1997-1999 pour permettre aux visiteurs de la capitale d‘observer les vestiges enfouis de son grand passé.