1625 році почалося будівництво прикордонного Батуринського замку на високому правому березі Сейму – за ним закріпилася назва «Литовський замок» (Польща тоді була в супрязі з Литовським князівством), а ще пізніше в одному з описів Батурина за 1654 рік його вже називали «панський двір».
Це був невеликий за площею замок, оточений дерев’яно-земляними укріпленнями, що складалися з рову, валу й дубового частоколу. До замку з боку річки півколом сусідилась фортеця, теж оточена ровом і земляним валом з дубовим частоколом. В’їзд до фортеці – через дві брами з баштами. Але, крім них, було ще шість наріжних башт – з боку річки, рову й валу не було, крутосхили там неприступні.
Якийсь час Батурином володіли польські магнати. У 1632 році місто захопило й дощенту спалило московське військо. Знищивши Батурин, москалі, як вони казали, «убрались восвояси», а місто з попелу й руїн відтворили заново.
Нарешті у 1648 році батуринські козаки здобули замок і фортецю, перебивши шляхту, яка там було сховалася. Після того Батурин став сотенним містом Чернігівського полку. Батуринська сотня налічувала 99 козаків (сотим був сотник), згодом вона увійшла до Ніжинського полку.
З 1654 року Батурин одержав статус міста з місцевим самоврядуванням, яке тоді називалося маґдебурзьким правом. Керівним органом був міський магістрат.
Після Переяславської ради Батурин перейшов під егіду московитів – доросле населення присягнуло на вірність московському цареві. Місто мало 360 козаків, 275 міщан, 31-го представника козацької старшини, 4 земських старости та бурмистра. Кількість дворів тоді в місті була 650, населення – понад 5 тисяч чоловік.
Коли московити окупували Батурин, їхні чиновники зробили перший детальний опис: «Город Батурин стоит подля реки Семи. Под городом течет в реку Семь озеро Поповка. Около посаду, с трех сторон к озеру сделан город, земляной вал: по обе стороны того вала огорожено дубовым бревеньем. В том земляном городе сделаны три вороты проезжие: на двух сторонах башни покрыты тесом, на третьих воротах башни нет: глухих наугольных шесть башен: башни без верхов. Около того ж земляного города, вверх к озеру, огорожено стоячим острогом, башен по той осторожной стене нет. Межи той осторожной стены, к воде, рытвиною, сделаны ворота. Да в том же городе по башням и по стене 9 пищалей, чугунные, железные. Да в том же городе поставлена церковь деревянная во имя Святителя Николы Чудотворца… Да в том же городе Батурине над озером на горе сделан панский двор: около того двора сделана осыпь земляная, на тоя осыпи огорожено стоячим острогом дубовым бревеньем облым, меж того острогу сделаны ворота проезжие, на воротах башня, да три башни глухие, покрыты тесом. Около того двора, подле острожной стены, с трех сторон сделан ров, а тот острог перегорожен надвое стоячим острогом и сделаны два рва подле тех стен».
У 1666-му Батурин спопелила пожежа, але місто, фортеця і замок швидко відбудували. Укріплення були такими неприступними, що польська армія, яка намагалася завоювати Лівобережну Україну, йдучи на Глухів,
