瓮城又称月城或子城，本是筑在城门外用来屏蔽城门的小城，其目的是用以增强城池的防御力量。在无城门处筑瓮城，更显示其地的军事地位。
1933年，邹欠白所撰《长沙市指南》就说："（天心）阁旁垣成二巨窟，左右各一，昔时藏兵之处也。"天心阁下双瓮城面积各500平方米，可藏兵百人，战时可供临时调度，杀敌人个措手不及。
此外城墙壁上设有8个大炮洞，火炮放在门洞内，可避免敌方的炮火袭击。由于城下没有城门，又有龙伏山脉与高大的城墙隔绝，天心阁历来是瞭望守备，易守难攻之处。
历史上数次武装斗争发生在天心阁城楼下。1852年，太平军攻打长沙，从湘南涌来的数千太平军在天心阁段城墙与清军鏖战数日，西王萧朝贵不幸为炮火击中，负伤身亡，可见天心阁在守备长沙时的关键地位。
而在和平年代，天心阁是长沙城南的文脉兴隆之地。城南书院一度迁到此阁楼下，乾隆年间，天心阁是以文昌阁与魁星楼，两座阁楼的样貌出现的。乾隆四十年的《长沙府志》所载的疆域图可见古城东南角上绘有"文昌""天星"二阁。乾隆年间人士李汪度在《重修天心阁记》中说天心阁是为了"振人文而答天心"。
