לקראת המלחמה, פתח חזקיהו במפעל ביצור נרחב של ירושלים. תחילה הוא שיקם את הַחוֹמָה הַפְּרוּצָה, אותה מזהה המלבי"ם עם החומה הצפונית של העיר שנפרצה בעבר על ידי יואש, והיא המוכרת גם כ"חומה הרחבה".
לאחר תיקון הפרצות, פנה חזקיהו להגבהת החומה ולעיבויה. המילים וַיַּעַל עַל הַמִּגְדָּלוֹת מתפרשות על ידי רוב הפרשנים כהגבהת החומה עד שעברה בגובהה את המגדלים הקיימים שניצבו לצידה [מצודת דוד, רלב"ג, שטיינזלץ]. בנוסף להגבהה, נבנתה וְלַחוּצָה הַחוֹמָה אַחֶרֶת – חומת משנה חיצונית שהקיפה את החומה הראשונה כדי לגונן עליה ולהוסיף חוזק לעיר. המלבי"ם מוסיף כי בין שתי חומות אלו נבנו מגדלים נוספים.
מוקד ביצור נוסף היה הַמִּלּוֹא בעיר דוד. הפרשנים חלוקים בתיאור מהותו של אזור זה: יש המסבירים כי מדובר ברחוב או רחבה מחוץ לחומה שנועדו להתכנסות העם [מצודת ציון, רלב"ג], בעוד אחרים מבארים שזהו שטח טופוגרפי שיישר ומילא שלמה המלך כדי לחבר ולמנוע בקע בין החלקים השונים של עיר דוד [שטיינזלץ]. חזקיהו פעל לחזק ולתקן את הפרצות שנוצרו באזור זה מאז ימי שלמה.
לצד ביצור המבנים, דאג חזקיהו גם להצטיידות צבאית והכין שֶׁלַח לרוב. הפרשנים מסכימים כי מילה זו מציינת כלי נשק, והיא משמשת כשם כולל לחרבות וכלי מלחמה [רש"י, רד"ק, מצודת ציון, שטיינזלץ]. עם זאת, המלבי"ם מדייק כי אין מדובר בחרב רגילה, אלא בכלי נשק ייחודי שראשו חד ונועד לדקירה, המשלב בצורתו תכונות של חרב ורומח גם יחד.