Перестройке крепости и «касающегося в той фортеции всякого строения» посвятил Трезини почти тридцать лет своей жизни.
30 мая 1706 года состоялась торжественная закладка первого каменного бастиона, обращенного в сторону Троицкой площади.
Было принято широко отмечать подобные события: спуск ли на воду нового судна, закладку нового здания, прибытие иноземных гостей, послов. Праздновали широко и богато. Торжество сопровождалось орудийными залпами, звоном колоколов, поднятием флага над крепостью, а вечером — ярким фейерверком и обильным ужином с заморскими винами.
Так было и в этот памятный день. Царь заложил первый камень в «новое строение». В церемонии участвовали и его сподвижники- смотрители работ, именами которых названы бастионы крепости, — А. Меншиков, Н. Зотов, Ю. Трубецкой, Т. Головкин, К. Нарышкин. Присутствовала именитая знать, дворяне, купцы, иностранные послы и посадские люди.
Впоследствии Петр I внимательно следил за строительством, не раз обходил стройку вместе с Трезини. Во время отлучек Петра архитектор извещал его письменно о том, как движется дело.
Трезини с головой ушел в работу. Он должен был создать проект сооружения новых каменных стен, въездных ворот, моста, соединяющего крепость с городом, собора на месте деревянной церкви и ряда служебных построек.
Крепость имела форму неправильного шестиугольника, вытянутого с запада на восток. Перестроенная в камне, она должна была сохранить эту первоначальную форму. Шесть бастионов, соединенных стенами-куртинами, и входные ворота в крепость — все должно было выполняться в кирпиче.
Бастионная система была применена в России впервые. Бастионы, вынесенные вперед, давали возможность простреливать пространство вдоль стен крепости. Отказались и от сплошной, глухой кладки. Внутри стен были созданы помещения-казармы, пороховые погреба.
При возведении стен и бастионов Трезини использовал все новейшее, имевшееся к тому времени в строительстве крепостей, проявил он и несомненную творческую индивидуальность.