Батуринську фортецю звів на високому правому березі річки Сейм польський магнат А. Пясочинський.
За Цитаделлю закріпилася історична назва «Литовський замок». Будівництво потужної фортеці тривало кілька десятиліть.
При цьому використовувалися як традиційні, так і нові способи побудови. Фортеця була дерев’яною — це неодмінна ознака міста у місцевості, де не було інших будівельних матеріалів. Новітніми інженерними досягненнями стали бастіонні укріплення. Якщо раніше вежі розташовувалися безпосередньо на стінах, то тепер їх винесли на перед. Це давало можливість вести вогонь уздовж захисних мурів.
Ця фортеця згоріла під час пожежі 1654 р., та географічне і стратегічне положення сприяло швидкій відбудові Батурина. Місто набуло ще кращого вигляду, ніж мало.
Під час археологічних досліджень укріплень батуринського дитинця — Цитаделі, що проводились тут протягом 1996–2006 рр., було виявлено рештки ровів і валу, що хронологічно повторюють періоди забудови Батурина. Основу тіла валу становили 3-4 лінії взаємноув’язаних дубових зрубів, так званих клітей, що мали розмір від 2,4×2,4 м до 2,8×3 м. Ззовні їх обкладали дерном.
При цьому три зовнішні ряди клітей були засипані ґрунтом, а 4-й, внутрішній, ряд використовувався для зберігання припасів чи перебування сторожі, про що свідчать глинобитні печі, що опалювали ці приміщення. На гребені валу стояли дерев’яні стіни. З боку рівнинного плато дитинець від самого міста відділяв рів.
