Возводились все бастионы одновременно под руководством учителя Петра I Н. М. Зотова, адмирала Ф. А. Головина, будущего канцлера Г. И. Головкина, двоюродного брата царя К. А. Нарышкина. Именами этих людей и были названы сами земляные укрепления и соответствующие им башни. Такая организация работ — «по персонам» — быстро дала свои результаты. Старая крепость была к осени 1703 года «укреплена новыми больверками (земляными бастионами,) кругом», — гласила запись в «Журнале, или Поденной записке» Петра I.

Шлиссельбург представлял редкий в России пример удачного сочетания средневековых укреплений и новой бастионной линии обороны. Если московская твердыня поднималась почти прямо из воды, то теперь она оказалась словно на гигантском земляном пьедестале.

Новые оборонительные сооружения на Ореховом острове доставляли немало хлопот, их постоянно размывало водой. В 1715 году Петр I приказал заново укрепить постройки. Однако выполнить это в полном объеме удалось лишь в третьей четверти XVIII века, когда наружные стены бастионов и куртин Шлиссельбургской крепости были облицованы камнем.

После окончания первоочередных работ Петр I уехал в Москву, видимо уверенный в мощи обновленной твердыни. Как сообщала газета «Ведомости» 3 февраля 1703 года, «царь московский Орешек крепко укрепил и крепость во всем зело поправить велел, стены и башни, и с пушками 2000 человек в крепость посадил».

Укреплением острова руководил А. Д. Меншиков, назначенный комендантом Шлиссельбурга и губернатором Ингерманландии, Карелии и Лифляндии. Он, как писали тогда, «много крепости прибавил», сделал в ней значительный хлебный запас. В 1703 году царь в один из заездов в Шлиссельбург обращался к своему любимцу: «Не думай о своей езде, что здесь нездорово; истинно здорово». Новый губернатор не был, однако, в восторге от своего местопребывания и писал Петру: «у нас здесь превеликие морозы и жестокие ветры; с великою нуждою за ворота выходим; едва можем жить в хоромах». Между тем на острове кипела работа, туда сгоняли сотни работных людей. Весной 1703 года новгородский губернатор П. М. Апраксин послал в Шлиссельбург 1560 тихвинцев. Год спустя восстановлением стен и башен были заняты 617 каменщиков, 258 кирпичников и 48 ломщиков камня. Тогда же первоочередные военно-инженерные работы были закончены.

Переоборудование крепости стоило России сотен человеческих жертв. В своем отчете о работах 1704 года глава Канцелярии городовых дел У. А. Синявин сообщал А. Д. Меншикову поразительные цифры: из 2856 человек, согнанных в Шлиссельбург из Каргополя, Белоозера, Ржева, Олонца и других городов, работало 1504, остальные болели или умерли. В каких условиях протекала работа, можно судить по красноречивому письму (около 1704 года) А. Д. Меншикова У. А. Синявину: «Писал ты ко мне об олончанах о двухстах человеках, которые в Шлютельбурхе на работах, что у них в запасах скудность, и я удивляюсь Вам, что, видя самую нужду, без которой и пробыть не можно, а ко мне описываетесь. Прикажи им хлеб давать, провианту против их братии, и вперед того смотрите, чтоб з голоду не мерли». О дальнейшей судьбе этих людей мы узнаем из челобитной коменданта крепости от 8 августа 1704 года, в которой отмечалось: «хлебных амбаров отделывать некому, потому что работников ни откуда по се число не принято, а которые олонецкие работники те амбары строили, и те все бежали, а пошехонцы заскорбели».

Так как деревянные сооружения XVII века сгорели во время штурма, одновременно с возведением бастионов пришлось строить деревянные бараки для размещения в крепости многочисленное гарнизона. Этот этап строительства иллюстрирует другой лист из собрания чертежей Петра I. На нем вдоль крепостных стен изображена сплошная цепочка «солдатских казарм», в которой сделаны разрывы для прохода к башням. На чертежах показаны также небольшая каменная церковь (около 1500 года), деревянный дом коменданта (шведская постройка, уцелевшая в западной части крепостного двора), дом губернатора, цейхгауз, амбары для хлеба, пеньки, угля, фитиля и других запасов. Основная часть крепостного двора оставалась свободной, и это позволяло в случае необходимости быстро перемещать защитников крепости, а в мирное время использовать двор как место обучения и смотра гарнизона. Не застраивать центр крепости и сделать интервалы в цепи казарменных построек было разумно и в противопожарном отношении.

К сожалению, на чертеже отсутствует подпись его составителя. Но по всему видно, что это был человек, хорошо знавший свое дело. В первой четверти XVIII века на берегах Невы таких людей было мало, и среди них видное место занимал Иван Угрюмов, начинавший свою карьеру в должности «приказу артиллерии чертёжника». По-видимому, именно этот архитектор мог быть не только исполнителем чертежа, о котором идет речь, но и автором деревянных построек. Иван Угрюмов находился в то время в Шлиссельбурге, где и умер летом 1707 года. После его смерти остались «краски и другие припасы», что, несомненно, свидетельствует о том, что он выполнял какие-то графические задания.

К концу первого десятилетия XVIII века Шлиссельбург стал сильной крепостью, боевая мощь которой основывалась на сочетании и использовании старых и новых укреплений. Восстановленная твердыня поразила в 1710 году датского посланника Юста Юля, и он записал: «Ее стены вышиною в 30–40 локтей, возведены из твердых скал и исполинских камней. У подножья стен много бастионов орудия которых стреляют настильно по воде. Между крепостью и водою нет ни фута земли. Над стенами возвышаются четыре сильно укрепленные башни с орудиями расположенными в 3 яруса. Вообще я считаю эту крепость одною из неприступнейших в мире».

Блестящие победы, одержанные русскими в конце 1700-1710-х годов, и прежде всего Полтавская битва, ознаменовали перелом в ходе Северной войны. Эти успехи укрепили их уверенность в том, что устье Невы навсегда останется за Россией. В 1714 году Петр I издал знаменитый указ о запрещении каменного строительства во всем государстве, кроме Петербурга и окрестностей. Так были мобилизованы ресурсы государства для возведения новой столицы.

Вскоре после опубликования этого указа началось обновление и Шлиссельбурга, который наравне с быстро растущими Петербургом и Кронштадтом рассматривался как военный и портовый город.

Торговое значение крепости возрастает в связи с постройкой в 1719–1732 годах Ладожского обводного канала. Решение о его строительстве было принято в 1712–1713 годах, то есть тогда, когда намечались планы новой реконструкции крепости. В сохранившихся в рукописном отделе Государственной публичной библиотеки имени М. Е. Салтыкова-Щедрина «Правилах бурмистрам» (около 1710 года) прямо указывается, что «которые иноземцы привозные свои из-за моря товары явят в Шлютелбурх те товары досматривать накрепко и записывать в таможенные книги». В документе перечисляются разнотипные морские и речные суда, ходившие мимо острова, с которых следует брать «привального и отвального».

В собрании Национального музея в Стокгольме обнаружен чертеж дома канцелярии Ладожского канала при Шлиссельбургских шлюзах. На боковом фронтоне этого здания изображена сцена прибытия заморских купцов и досмотр их товаров. Если бы не фигуры богов Меркурия и Нептуна, которые придают этой сцене символический смысл, — перед нами реалистическая иллюстрация торгового Шлиссельбурга, каким он был в петровское время.