Die erste Befestigung Michelstadts, angelegt durch den Lorscher Abt Gerbodo zwischen 951 und 972, war sicherlich nur eine feste Mauer, die das urkundlich bezeugte "Steinerne Haus" und vielleicht auch die Kirche einschloß. Sie befand sich wohl nicht am Ort der späteren Burg der Schenken von Erbach ("Kellerei", siehe Einhardspforte 3). Manche Historiker vermuten in dem hohen Bruchsteinmauerzug in der Oberen Pfarrgasse nordöstlich der Kirche einen Rest der ersten Stadtbefestigung. Diese, die mittlerweile entstandene Schenkenburg und Teile der Stadt wurden im Jahr 1307 vom Pfalzgrafen Rudolph zerstört. Der Beschluß zum Bau eines neuen Mauerberings, der neben der Burg auch weitere, z. T. bereits bebaute Flächen einbeziehen sollte, wurde 1390 gefällt. Die Arbeiten zogen sich vom Baubeginn 1395 bis weit ins 15. Jahrhundert hinein. Die damals entstandene Stadtmauer, dicke Futtermauern aus Bruchstein, ist bis heute weitgehend erhalten geblieben, wenn auch Teile von ihr, so der Wehrgang, seit dem 30jährigen Krieg allmählich in Verfall gerieten. Schon 1560 waren umfangreiche Ausbesserungsarbeiten notwendig geworden. Die insgesamt etwa 700 m lange Stadtmauer beschreibt ungefähr die Form eines breiten Hufeisens mit gerader Basis im Süden. Im Abstand von je 50 m standen geschlossene oder halboffene Wehrtürme, von denen sich einige erhalten haben, so der quadratische "Nobisturm" in der Mauerstraße (Nr. 3A), der runde "Diebsturm" neben der Burg, deren erster Bergfried er gewesen sein soll, und ein weiterer, eingebaut im Haus Untere Pfarrgasse 21. Daneben gibt es noch Reste einiger Schalentürme in der Mauerstraße und eines halbrunden Turms hinter dem "Russischen Hof" (Große Gasse 14). Der eigentliche Mauerzug existiert - gut sichtbar - noch zum größten Teil, zumeist die Rückwand der Häuser oder Scheunen bildend. Nur am westlichen Ende der Häfnergasse und im südlichen Verlauf Untere Pfarrgasse und Neutorstraße weist er größere Lücken auf. Unsichtbar oder nur an der Abbruchkante zu erkennen, steckt er außerdem in den Häusern Neutorstraße 13 und 15, Einhardspforte 1/2 (er bildet auch die Vorderwand des Remisengebäudes der "Kellerei"), Große Gasse 11, Braunstraße 6 und Obere Pfarrgasse 1. Die Stadtmauer war im Abstand von 5 bis 8 m von einer niedrigeren Zwingermauer mit Wassergraben umgeben, die nur im Süden und Südwesten erhalten ist. Reste sind ferner in den Häusern Große Gasse 13 und Untere Pfarrgasse 5 und 11 erkennbar. Die drei Michelstädter Stadttore sind im 19. Jahrhundert abgetragen worden, das "Untere Tor" (Große Gasse) 1838, das "Obere Tor" (Braunstraße) 1810 und das erst 1773 anstelle des "Bürgerturms" angelegte "Neutor" 1860. Dafür gibt es einige neue Passagen und Durchbrüche.

Stadtmauer und Zwinger waren mit einem System von Wall und Graben versehen, im Osten und Süden sogar doppelt. Dieses Gebiet ist glücklicherweise fast unbebaut geblieben, die Flächen an den drei Ausfallstraßen natürlich ausgenommen. So bietet sich dem Besucher der Stadt bis heute ein freier Blick auf die mittelalterliche Stadtbefestigung. Das Wall-Graben-System, in dem es auch drei angestaute Teiche ("Weede") gab, ist an den Hebungen und Senkungen des Bodenniveaus zumeist noch gut ablesbar. Eine Besonderheit ist der parallel zur Mauer verlaufende "Dammpfad" inmitten der Gartengrundstücke im Westen, der stellenweise sogar noch die alte Pflasterung mit Sandsteinplatten besitzt. Leider wird der "Dammpfad" (ähnliches gibt es auch in Dreieichen-hain, Kreis Offenbach) mehr und mehr durch den Verkauf von Teilstücken beschnitten. Dabei bietet er den besten Ausblick auf die Stadtmauern.

Entwässerungsgräben, heute zugeschüttet oder unter die Erde gelegt, gab es im Norden der Stadt außerhalb des Walles. Ihr Verlauf ist hinter den Häusern Waldstraße 18 bis 30 sowie südlich der Häuser Waldstraße 5 bis 21 noch ablesbar. Der Graben passierte die Bahnhofstraße (Nr. 5/7) und ergoß sich dann in die Mümling.

In seiner Gesamtheit ist der Stadtmauerbering der Stadt Michelstadt einschließlich Wall und Graben eine in Hessen in dieser Vollständigkeit selten gewordene und daher überregional bedeutende Befestigungsanlage.