В первой половине XVII века Елец по-прежнему оставался пограничной крепостью. Об этом свидетельствует утверждение правительством в 1623 году нового расписания сторожевых пунктов от Ельца, Ливен, Мценска, Новосили, Дедилова, Данкова и Крапивны. Воеводы этих крепостей обязаны были регулярно выделять на все сторóжи детей боярских и казаков, установить тесную связь со сторожевыми пунктами, нести полную ответственность за охрану южных границ Российского государства от возможного нападения вражеских полчищ.

От Ельца было утверждено восемь сторож: по ливенской дороге в устье речки Чернавы, по лебедянской дороге в устье речки Талицы, по воронежской дороге на речке Паниковце, по оскольской дороге под Богатым лесом, на речке Воронце, на речке Казинке, на Беломестном поле, в трех верстах от Ельца.

В 1625 году елецкий гарнизон насчитывал 1586 человек служилых людей. Это были дети боярские, полковые конные казаки, поместные атаманы, беломестные казаки, стрельцы, пушкари, затинщики, воротники и жилецкие люди. По количеству людей гарнизон Ельца занимал первое место среди восьми городов на южной границе Российского государства и четвертое место после Москвы, Пскова, Новгорода и Ярославля. Гарнизоном управляли елецкие воеводы Ф.А. Елецкий и И.С. Киселев.

В 1631 году Россия начинает войну против Польши за возвращение смоленской земли, захваченной в результате интервенции (Смоленская война). Война продолжалась до 1634 года. Готовился к обороне на случай прихода врага и Елец. В ноябре 1632 года елецкие воеводы И. Леонтьев и В. Торбеев докладывали царю: «послали для высылки во весь Елецкий уезд, во все станы (их было три Елецкий, Бруслановский и Засосенский), в села и в деревни выбивать в город на Елец детей боярских ельчан и поместных есаулов, и казаков, и их людей, и крестьян, чтобы дети боярские ельчан ехали в осаду в город на Елец с женами, и с детьми, и с людьми, и со крестьянами со всею службою и с запасы. И острог по твоему государеву указу укрепили совсем накрепко, и наряд (крепостные пушки и пищали) по острогу совсем устроили, как из него в приход воинских людей мочно стреляти и на поворот к пушкам и по острогу и по местом детей боярских ельчан, и елецких стрельцов, и казаков и всяких служилых людей росписали, и живем с великим береженьем, и в города к воеводам мы те вести писали». Вместе с тем воеводы просили царя прислать в Елец пороху и свинца для усиления обороны крепости.

Весной 1633 года воспользовавшись военным состоянием России, в пределы Елецкого и Ливенского уездов вторглись небольшие отряды крымских татар. Под Серболовым лесом их встретили высланные из Ливен сотни во главе с Анисимовым, Воробьевым и Поцелуевым и смело вступили с ними в бой. Русское войско разгромило татар и освободило большое количество пленных. Одновременно в Елецком уезде татар встретили и елецкие служилые люди под командованием елецкого головы Я. Левшина.

Итогом войны с Польшей стало подписание в 1634 году Поляновского мирного договора, по которому польский король Владислав отказался от притязаний на русский престол, но сохранил за собой все земли, захваченные во время интервенции. После заключения мира царское правительство уделило большое внимание укреплению окраинных городов. В 1635 году началось сооружение грандиозной по тому времени укрепленной линии от Козлова до Белгорода, так называемой Белгородской черты, или засечной линии. Она строилась 23 года. В ее создании принимали участие и ельчане.