Im 12. Jahrhundert entstand auf dem Gebiet der Stadt Winterthur eine Marktsiedlung der Grafen von Kyburg. Diese besassen im heutigen Gebiet der Bezirke Winterthur und Andelfingen grosse Ländereien. Die Bauern, die das Land bewirtschafteten, mussten den Grafen Abgaben in Form von Naturalien leisten. Die eingezogenen Vorräte transportierten die Grafen nicht alle zur Kyburg, sondern lagerten sie unter anderem in der Siedlung, die im heutigen Gebiet der Stadt Winterthur lag. Das Gebiet war für die Kyburger attraktiv: Der Ort war ein Knotenpunkt wichtiger Landstrassen und verfügte an der Eulach über Mühlen. Um die gelagerten Vorräte vor feindlichen Überfällen und Diebstählen zu schützen, befestigten die Kyburger die Siedlung um 1200. Mit der Befestigung verfolgten sie vor allem wirtschaftliche Interessen. Zuerst wurde planmässig und innerhalb kurzer Zeit die Kernstadt, die eine quadratische Form hatte und sich zwischen Neumarkt, Technikumsstrasse, Unterem Graben und Stadthausstrasse befand, mit einem Graben gesichert. An einzelnen Stellen konnte später auch die Existenz eines Walls nachgewiesen werden. Bis heute ist unklar, ob zuerst nur Wall und Graben bestanden und die Stadtmauer mit den Toren erst später gebaut wurde oder ob alles zur gleichen Zeit entstand. Erste schriftliche und baugeschichtliche Belege für die Existenz einer Stadtmauer gibt es erst aus der Zeit um die Mitte des 13. Jahrhunderts. 1255 findet sich eine Quelle mit dem Vermerk «intra muros oppidi Winterthur», die auf die Existenz einer Stadtmauer hinweist. Als weiterer Beweis fand man an der Technikumsstrasse 20 einen Balken, der zeigt, dass 1265/66 ein Steingebäude an die bereits bestehende Stadtmauer angebaut worden war.