Ще з більшими силами турки оточили гетьманську столицю влітку наступного року і через бездіяльність московсько-козацького війська Г. Ромоданівського та обраного у 1672 гетьманом Лівобережжя І. Самойловича, які при наявності достатніх сил не наважувалися прийти на допомогу оточеним, Чигирин було взято і зруйновано.
Вторгнення турецького війська в Україну створило для Києва безпосередню загрозу і на його околицях розгорнулися великі фортифікаційні роботи. У 1677-78 від укріплень навколо Лаври до Верхнього міста вздовж Наводницького яру і схилів долини р. Либідь насипано земляний вал – ретраншемент. Завдяки героїчній обороні Чигирина Київ і його околиці було врятовано від турецького спустошення. В 1679 заходами гетьмана І. Самойловича реконструйовано систему укріплень Києво-Печерського монастиря, яка набула вигляду окремої міцної фортеці. Нарешті, в січні 1681 між Росією і Туреччиною з Кримським ханством підписано 20-річне Бахчісарайське перемир’я, за яким мусульманською стороною визнавалося право Москви на володіння Лівобережною Україною і Києвом з прилеглими територіями.
Завдяки зведеним укріпленням, попри два прориви татарської кінноти до стін міста (з відповідним спустошенням сіл по р. Либідь) у 1679 та 1687, місто вже не зазнавало безпосередніх втрат під ворожих армій і мосту мочало. їх складали, крім власне киян та військових гарнізону, численні біженці з районів Правобережжя, що знаходилися під владою поляків і турків, Якщо в 1666 у Києві мешкало близько 10 тис. чоловік, то у 80-х pp.- 14-15 тис.
Наносні 1686 між Московською державою та Річчю Посполитою укладемо "вічний мир", за яким сторони пи шавали між собою кордон по Дніпру. При цьому що Київ з околицями (Трипілля, Васильків, Білгородка, Вишгород), обмеженими Стугною на півдні та Ірпенем на заході, закріплювався за Московським царством. Він поділився немов би на дві окремі частини. Верхнє місто, перетворене на потужну фортецю з складами і запасами на випадок облоги, розвивалося під владою воєвод, тоді як Поділ зберігав традиційний громадський устрій з своїм магістратом. Там, зокрема, поширював свою культурно-освітню діяльність Києво-Могилянський колегіум. Хоч Київ з околицями формально входив до складу Гетьманської України, підпорядкованій Москві, реально влада лівобережних гетьманів, за винятком І. Мазепи (1687-1709), на нього майже по поширювалася. Такий етап у місті зберігався впродовж останньої третини XVII ст. та у XVIII ст.