Надобности в едином оборонительном сооружении римляне долгое время не ощущали. Они больше полагались на силу и мужество воинов, чем на мощные фортификации. Каменные оборонительные стены вокруг всего города решено было строить при первом этрусском царе Тарквинии Древнем.
Общая длина этих стен из туфовых блоков должна была составить 7 км. Возле каждого из обнесенных стеной холмов были устроены ворота. Правда, Квиринал и Авентин были по-прежнему укреплены земляными валами пятиметровой высоты, которые у римлян назывались «аггеры». Такие смешанные каменно-земляные укрепления были характерны для этрусских городов. Эти укрепления служили Риму около полутора веков, вплоть до 390 г. до н. э., когда город был взят и разрушен галльскими племенами сенонов. Практически до основания были уничтожены и «стены Сервия Туллия».
Поначалу обсуждалось решение о переселении оставшихся жителей Рима в другой город, но когда первый страх прошел, в повестку дня встал вопрос о строительстве новых укреплений. Сооружение этих новых крепостных стен продолжалось более четверти века, и за ними осталось старое, полуторавековой давности, название.
Материалом для стен послужил туфовый камень из пещер Гротта-Оскура близ г. Вейи; эта местность перешла под контроль римлян в 396 г. до н. э.
С высокой степенью вероятности доказано, что строительством стен руководили мастера из сицилийского города Сиракузы. На этот раз оборонительная стена протянулась на 11 км. По-прежнему Капитолийский холм имел собственные укрепления. Стены же охватывали площадь около 426 га, включавшую в себя шесть остальных холмов.
На километровом участке между Квириналом и Эсквилином высился мощный земляной вал (аггер). Каменные стены поднялись в высоту почти на десять метров (при толщине до четырех). В каменном кольце строители проделали 12 ворот. Когда стены потеряли оборонительное значение, число ворот увеличилось. В особо опасных местах перед стеной был устроен 30-метровой ширины ров глубиной около 9 м.
Оборонительная система Рима была одной из самых мощных в Средиземноморье. Римские военные инженеры реставрировали «Стены Сервия Туллия» в 217, 212 и 87 гг. до н. э. В I в. до н. э. оборонительное значение этого пояса укреплений упало. Когда же в III в. н. э. возникла новая угроза Риму со стороны варварских народов, императором Аврелианом была выстроена новая крепостная стена, защищавшая более обширную площадь. Остатки «Сервиевых стен» видны в различных местах исторического ядра Рима. Один из лучше всего сохранившихся участков находится возле вокзала Термини.