La muralla construida sobre una treintena de años fue probablemente terminada a mediados del siglo IV. La muralla alcanzaba los 1245 m de longitud, rodeando una superficie de 9 hectáreas. Una serie de torres, cuyo museo conserva una torre de esquina (originalmente podía alcanzar los 30 m. con su cobertura) reforzaban regularmente la muralla en parte construida con materiales de recuperación, procedentes de edificios públicos y templos del segundo siglo (columnas, entablamentos, fragmentos esculpidos...). La parte este del recinto, formada por el antiguo anfiteatro (1 s.), es visible en las terrazas del jardín del museo. Transformado en fortaleza en el siglo III, el anfiteatro está integrado en el baluarte defensivo del Bajo Imperio, baluarte del que constituye el elemento estructurante, en la primera mitad del siglo IV. Su implantación en la cumbre de una pequeña «colina» al margen de la zona urbanizada antigua, lo protege de las inundaciones, facilita la circulación en sus alrededores y lo señala de lejos como un símbolo ostentoso del poder de la ciudad. Edificio de estructura masiva y de forma sensiblemente elíptica, sus dimensiones estimadas son entonces de 122 m sobre 94 m. Ampliado en el siglo II (156 134 m), se convierte en uno de los más vastos de todo el Imperio romano hasta el punto de ser calificado a veces de «monstruo arquitectónico»y en el siglo XXI sus colosales dimensiones no son explicables en relación con el tamaño de Caesarodunum y la ciudad de los Turones. Esta muralla será reutilizada, excepto su flanco oeste, en varios recintos sucesivos de Tours, la extensión del recinto en los s. 12 y 14. El baluarte galo-romano está parcialmente inscrito como Monumentos históricos desde 1927. Bajo la parte oeste de la muralla se encuentra el subterráneo del museo. Sin duda, los canónigos de la catedral lo construyeron para recuperar materiales, pero sobre todo para almacenar comida. Bodega, reserva, el subterráneo fue también calabozo, con el fin de poner al fresco algunos personajes insensibles. Lo atestiguan numerosos graffitis y piezas esculpidas (pájaro, escudos, escudo de Torres, cabeza de diablo...). Por último, aquí es todavía visible la única inscripción latina de la accesión a la independencia de la ciudad de Tours: "CIVITAS TURONORUM LIBERA", la ciudad libre de los Turones. El conjunto de los fragmentos de estas inscripciones sería una dedicatoria de la ciudad al emperador romano Claudio y sus hijos, Tiberio Claudio Druso y Britanicus, inscrita en las paredes de un templo elevado en honor del emperador tras la conquista de Bretaña, alrededor del año 50.