По мере освоения Дикого поля царское правительство усиливало угнетение мелких служилых людей, рассматривая их как колонистов, солдат и плательщиков налогов. При царе Алексее Михайловиче положение населения стало невыносимым. Царизм обременял их непосильными и разнообразными поборами, которые все время росли. В середине XVII века подати или оброк в казну первоначально собирали в размере 5% от движимого имущества, затем размер был увеличен до 10%, а с 1662 года – до 20%. Кроме того, взимали натурой на содержание служилых людей. Для транспортировки снарядов у местного населения брали одну подводу с 60 дворов. Крестьяне, посадские и прочие тягловые люди обязаны были платить в казну оброк на выкуп пленных, на содержание военных сил (стрелецкие деньги), подьячих, палачей и целовальников. Кроме того, они должны были участвовать в строительстве воеводских дворов, губных изб и тюрем, давать деньги на канцелярские принадлежности и на отопление приказной избы, за воду и мытье платьев в зимнее время в проруби. Все тягловые люди обязаны были безвозмездно участвовать в строительстве и ремонте крепостей, надолбов, засек, складов и башен.
Царское правительство все больше и больше подчиняло своей власти донское казачество, находившееся за пределами государственных границ. В то же время оно стремилось использовать казачество для защиты южных границ, высылало казакам жалование, боеприпасы и хлеб. Крепостническая политика государства, насилие воевод и подьячих, рост феодальной эксплуатации вызывали повсеместное недовольство крестьян, холопов и служилых людей.
В 1670 году в России вспыхнула Крестьянская война под предводительском Степана Разина, зачатки которой начались еще с 1667 года. Непосредственно Ельца не коснулись крестьянские волнения. Н.А. Ридингер в материалах по истории и статистики города Ельца упоминает, что первую весть о бунте Разина привез ельчанин Ивашко Филипов, бывший на Дону на рыбном промысле. В других документах упоминается, что население Елецкого, Лебедянского и других уездов принимало активное участие в крестьянской войне.
О целях и, тем более, о политической программе Степана Разина говорить сложно. Учитывая слабую дисциплину войска, восставшие не имели чёткого плана. Среди различных участников восстания распространялись «прелестные письма», в которых призывалось «бить» бояр, дворян, приказных людей.
Сам Разин весной 1670 года говорил, что идёт воевать не против царя Алексея Михайловича, а «бить» бояр-изменников, которые негативно влияли на государя. Ещё до восстания, которое приняло форму антиправительственного движения, ходили слухи о боярском заговоре против царя.
После подавления восстания царское правительство усилило военные гарнизоны в городах южной полосы. В 1672 году в военном гарнизоне Ельца насчитывалось 1819 служилых людей, Ефремова – 2050, Курска – 1373, Воронежа – 975, Новосиля, Ливен и Орла – свыше 700 в каждом. Увеличение военных гарнизонов вызвало необходимость перестройки крепостных сооружений и оснащения их более мощной артиллерией. В 1678 году силами городских и уездных жителей была заново выстроена Елецкая крепость. Она имела дубовые стены в окружности 723 сажени. Около крепости был вырыт большой и глубокий ров длиною в 499 сажен, вдоль рва поставлен частик на протяжении 188 сажен. В крепости соорудили тайник на случай выхода из города при чрезвычайных ситуациях. Крепостная артиллерия состояла из 22 орудий разных калибров. На складе хранилось большое количество ядер пороха, свинца, свинцовых мушкетных пуль, копий, бердышей и другого вооружения, и военного имущества. В крепости построили хороший колодец с питьевой водой на случай осадного времени. В государственном амбаре хранились большие запасы ржи и овса.
Административный аппарат крепости состоял из воеводы, губного старосты (помощник воеводы), 3 сотников стрелецких, 6 подьячих в приказной избе и 9 площадных дьяков. В городе проживало 1616 человек, из них служилых людей – 1020 человек, посадских – 133, кузнецов – 50, таможников – 12, дворников – 6, ямщиков – 5, родственников – 390 человек. Такая мощная оборонительная линия положила конец татарским набегам. В 1677 году крымские татары совершили свой последний набег на Елецкий уезд, причинив местным жителям некоторый материальный ущерб. После этого им не удавалось доходить близко к городу.
