Збудовано за проектом К. Оппермана. Розраховано на 500 гармат і 1000 рушниць. Має чотири полігони з капонірами, північний фронт з брамою і напівбаштою, П-подібний у плані будинок військового госпіталю. Укріплення кожного з чотирьох полігонів складали міцний земляний вал заввишки бл. 10 м з ескарповою цегляною стіною, сухий рів, гласис з прикритим шляхом. Вихід у рів з території укріплення здійснювався через три склепінчасті галереї-потерни, розташовані у товщі головного валу. Підхід до потерен і капонірів прикривався окремо розташованою ескарповою цегляною стіною з бійницями, підсиленою з тилу напівциркульними арками (збереглася ескарпова стіна), підйомними мостами (не збереглися). У межах укріплення розміщувалися, крім госпіталю, лазні, різні господарські споруди (стайні, сараї тощо), гауптвахта.
Після придушення польського повстання у 1863—64 капоніри Госпітального укріплення було пристосовано для утримування в'язнів. До амбразур і бійниць споруд було прилаштовано залізні ґрати. Косий капонір перетворюється на політичну в'язницю. Наприкінці 19 — на поч. 20 ст. всередині укріплення збудовано кілька нових капітальних лікувальних корпусів. Їх будівництво здійснювалося під керівництвом військових інженерів, батька й сина І. І. Лільє, у 1950-60 колишню еспланаду з боку бульвару Лесі Українки забудовано житловими спорудами. До теперішнього час збереглися всі цегляні споруди. З земляних укріплень майже повністю збереглися головний вал, рови біля другого полігона. Тепер тут розташовані Головний клінічний госпіталь Міністерства оборони України. Головний та капоніри першого, другого й третього полігонів, Косий капонір включено до складу Історико-архітектурної пам'ятки-музею «Київська фортеця».
У 1995 на фасаді корпусу клініки нейрохірургії та неврології встановлено меморіальну дошку інженерам Лільє. У 1998 здійснено реконструкцію головного валу та площі перед північне напів-вежею [600].