Несмотря на упорное сопротивление варварам, парижанам становилось все труднее сохранять город в прежних границах. Тогда на первый план вновь выступили оборонительные преимущества острова на реке. Самым надежным для того времени способом защиты города было возведение крепостных стен; их строительство в Париже началось в конце III века и полностью завершилось к 360 году. Тогда вкруг острова по линии античной набережной появилась массивная невысокая стена (высотой 2,5 м), имевшая несколько ворот для связи с поселениями на обоих берегах Сены. Главные, южные ворота находились на оси моста, ведущего к Левому берегу; северные — на той же оси, но где именно, неизвестно. Линия укреплений была округлой, без остроконечных углов на западе и востоке острова; стена строилась с учетом качества земли, при этом часть построек внутри пришлось снести. В сторожевых башнях укреплений постоянно дежурили дозорные, готовые подать сигнал при угрозе нападения. Сегодня считается, что стены укреплений окружали территорию в 12 га. Сам город Паризий того времени Аммиан Марцеллин в IV веке называл укрепленной крепостью, цитаделью (castellum). Отныне укрепленный остров был готов выдержать самые страшные атаки варваров и долгую осаду: жизнь людей обеспечивали его богатые природные ресурсы — вода, рыба в реке, земля для огородов.
Укрепленное островное положение позволило Парижу пережить последний век Империи, хотя и сократившись почти до масштабов древнейшей Лютеции, площадью в 8–10 га. Такой маленький город не мог принять большое число защитников, его ремесла и торговля понесли серьезный ущерб; ни о какой корпорации речников, составлявшей прежде славу галло-римского Парижа, теперь не могло быть и речи. Зато в наступившие опасные времена за город, можно сказать, сражалась сама природа!
В 1829 году на острове Сите, под зданием церкви Сен-Ландри, впервые были обнаружены остатки крепостной стены эпохи Поздней Империи. В последующие годы к этим находкам добавились новые открытия фрагментов этой стены: на паперти Нотр-Дам (1847 год), под зданием Отель-Дьё (Богадельни) (1866–1867 год), на набережной Цветов (1867 год), на улице Коломб (Голубки) (1898 год). И только западное крыло острова не поддается археологическому исследованию — из-за возвышающегося здесь здания Дворца Правосудия; поэтому очертания островных укреплений в этом месте неизвестны. С этого времени в связи с появлением укреплений за островом закрепилось название Сите (Cité от латинского civitas — община, город). А к середине X века слово «Сите» будет обозначать квартал на острове.