К 16 июня осадные работы завершились. На предложение сдаться турки ответили выстрелами по парламентеру, который приблизился к стенам с белым, флагом. Тогда начался обстрел из всех пушек и мортир. «Ратные люди подошли шанцами близ азовских, городовых стен и роскаты поделали и пушки и мозжеры на роскатах поставили и город Азов со всех сторон осадили накрепко, въезду в него и выезду из него нет. А ниже Азова на Дону реке, где неприятельские морские суда к Азову приходили, сделаны вновь два земляные городы, а третий против Азова за Доном прежний; укреплены и одержаны те все города людьми и пушками многими. Также море и устьи донские все заперты московскими морскими судами, а на них многочисленными людьми и пушками ж и неприятельские водяной и сухой путь отняты. И за божиею помощию учал промысел чиниться немедленной из шанец генеральских полков, также войска донского казаков и из городка, что за рекою Доном, со всех роскатов в город Азов из больших ломовых пушек стрельба и из мозжеров метание бомб день и ночь непрестанное и из пушек у азовцев по земляному валу роскаты их разбили и пушечную стрельбу у них отбили».
Первая линия азовской обороны оказалась изрядно разрушенной. Осыпался земляной вал, под тяжкими ударами русских ядер рухнули палисады, сметены были с вала турецкие батареи. В городе от взрывов бомб разрушились многие дома, то и дело вспыхивали пожары. Но по-прежнему несокрушимыми оставались каменные стены и башни, с высоты которых турецкие пушкари непрерывно обстреливали русские траншеи и батареи. Широкий и глубокий ров, облицованный камнем, преграждал дорогу штурмующим. Да и стрелять по турецким укреплениям снизу вверх было неудобно, замок вообще оставался вне досягаемости пушечного огня.
Генералиссимус Шеин видел, что штурмовать Азов, несмотря на многодневную непрерывную бомбардировку тяжелыми осадными орудиями и мортирами, бессмысленно, это приведет лишь к потерям. Он решил применить осадную тактику, давно известную русским «градоимцам»: насыпать вокруг города высокий вал и, продвигая его к стенам, «по примету» преодолеть ров и взойти на стены. Эта гигантская насыпь должна превышать по высоте городские стены, и батареи, установленные на ней, могли бы расстреливать внутреннюю часть города.
«Июня с 23 числа в ночи к городу Азову для промыслу ко взятию того Азова и засыпания рва, который около того всего города, и для крепкого приступа и охранения в том приступе учали от шанцев валить вал земляной». Земляные работы шли непрерывно, несмотря на обстрелы из крепостных пушек.
Турки предпринимали многочисленные вылазки, то и дело на тылы русской осадной армии из степи нападала крымская конница, но гигантский вал продолжал неуклонно приближаться к крепости. Батареи, установленные на его гребне, в упор расстреливали город. Осажденные несли большие потери, в городе было много раненых и больных, ощущался недостаток боеприпасов. Об этом рассказал бежавший из Азова русский пленный, который добавил, что половина азовского гарнизона стоит за сдачу крепости, но другая половина с «начальными людьми» — против…
«Все это побудило генералиссимуса, — писал в своем дневнике Гордон, — послать парламентера с обещанием хороших условий и с объявлением, что его величество принимает такую меру ради своих именин».
29 июня за крепостную стену было перекинуто на стреле письмо на турецком языке с предложением сдачи:
«Мы, христиане, крови вашей не желаем. Город Азов нам сдайте с ружьем и со всеми припасы без крови, а вам всем и с пожитками даем свободу, куды похочете. А есть ли о каких делах похочете с нами пересылаться, и вы пересылайтесь и договаривайтесь безопасно, а нашему слову перемены не будет».
Турки ответили усиленной стрельбой из пушек в ружей.
Снова гремели русские осадные батареи, и солдаты и стрельцы продолжали «валом валить». 1 июля земляная насыпь сравнялась по высоте с турецкими укреплениями, а кое-где оказалась даже и выше. В предвидении близкого штурма русские «градоимцы» начали подводить под стены подземные мины. Развязка приближалась.
3 июля Петр I написал в Москву князю Ромодановскому: