Этому есть причины: эпидемия, обрушившаяся на Смоленск в 1230 году, унесла жизни тридцати тысяч смолян. На упадок экономической и хозяйственной жизни города повлияли и последствия монголо-татарского нашествия. Сама жизнь замерла, прекратилось каменное строительство, оказались разорванными экономические и торговые связи. Всеобщее ослабление привело к тому, что в 1404 году Смоленск был завоеван Великим княжеством Литовским, в составе которого находился последующие сто с лишним лет. Лишь в 1514 году, после нескольких военных походов русских войск, продолжавшихся в течение четырнадцати лет, город на Днепре был взят московским князем Василием III.

Считается, что до наших дней следующими по времени постройки после шедевров архитектуры XII века сохранились лишь остатки древнейших крепостных сооружений, предшествовавших постройке каменных стен, датируемых XV веком. Например, на памятном камне в Лопатинском саду у остатков древнего вала можно прочесть «Земляной вал. В XV веке служил основанием деревянной крепости. В 1514 г. был местом кровопролитных боев, в ходе которых войска Московского государства совместно со смолянами освободили город от польско-литовских феодалов».

Земляные валы отчетливо видны на сохранившихся гравюрах Смоленска XVII века. Описал их впервые историк Никифор Мурзакевич в 1835 году: «остатки земляного вала уцелели от Королевской крепости до Молоховских ворот, от Шеинова пролома до Никольских ворот, от Никольской башни до Авраамьевской… и от Шеиновой башни до Богословской (что в предместье) улицы». Что касается времени возведения валов, то в их датировке мнения историков расходились. Семен Писарев считал, что они существовали еще с первых смоленских князей. Версия о том, что остатки земляного вала относятся к литовской эпохе, то есть к XV веку, принадлежит историку Ивану Орловскому. Основным аргументом в подтверждение этой точки зрения Орловский считал грамоты великих князей литовских Казимира и Александра, полагая, что в них содержится указание об «укреплении» города, предпринятом этими князьями в конце XV столетия.

Между тем, археологические исследования не подтверждают ни одну из этих версий. В 1970-е годы смоленская экспедиция обследовала участок вала в восточной части города близ башен Заалтарной и Воронина. Обнаруженные в ходе раскопок предметы позволили датировать время постройки вала XVI веком, уже после присоединения Смоленска к Московскому государству. Эта версия подтверждается и архивными данными, согласно которым в середине XVI столетия велось строительство «нового города». Тогда за счет сооружения нового земляного вала территория Смоленска значительно увеличилась, а сама линия вала проходила по остаткам сохранившихся участков вала в Лопатинском саду и у башни Громовой. Посол папы римского Григория XIII Антонио Поссевино так описал городские укрепления в 1581 году: «В Смоленске крепостные валы, которые с одной стороны омывает река Днепр, тройное укрепление такого рода и крепость, расположенная на вершине холма вместе с храмом, могли бы доставить много хлопот осаждающим. Вал имеет на небольшом расстоянии друг от друга отверстия, где можно разместить небольшие пушки, если бы кто-нибудь попытался начать штурм». Архивные документы сохранили и первоначальные размеры вала: ширина в подошве более 21 метра, в верху — около 10 метров, высота — без малого 13 (!) метров. Другими словами, по высоте земляной вал не уступал высоте построенной позднее каменной крепости без зубцов.

Зачастую можно услышать и еще одно заблуждение относительно сохранившихся земляных валов. Мол, земляной вал до постройки стены был укреплен деревянными стенами и башнями. На самом деле при такой высоте вала в этом не было необходимости, во всяком случае, в верхней части города. Здесь земляные валы были укреплены не стенами и башнями, а тыном — сплошным частоколом.