Vers 400 après J.-C., une nouvelle muraille fut construite pour protéger le centre-ville de Sagalassos. Cette enceinte n'entourait pas l'ensemble du centre ville : seul un tiers de la zone habitée était protégée. Elle reprenait en partie le tracé d'une muraille d'époque hellénistique.
Pourquoi avait-on besoin d'une nouvelle enceinte ? Malgré les attaques de brigands fréquentes à cette époque, cette muraille n'a pas été construite à la hâte. Il faut plutôt chercher les raisons de sa construction dans le climat politique de l'époque, durant laquelle on concentrait les efforts sur la reprise de la vie urbaine et de l'économie. Construire une nouvelle enceinte était aussi, pour les habitants, synonyme d'une fierté retrouvée.
On intégra à la nouvelle muraille divers monuments déjà existants, tels que le Temple Dorique auparavant dédié à Zeus, transformé en tour de garde. Des fragments de sarcophages et d'autres monuments funéraires ont été recyclés comme matériaux de construction.