Der Bau der letzten venezianischen Befestigung von Chania begann in 1536 unter der Leitung Sammicheli, des gleichen Baumeisters, der auch die Anlagen von Iraklion geplant hatte. Die Befestigung von Chania war fast viereckig, mit vier Bastionen und zwei Toren. Innerhalb der Mauern verlief eine zweite Befestigung um das Stadtviertel Kastelli, wo sich die meisten venezianischen Paläste befanden. Was die Wasserversorgung anbetraf, so gab es in Chania nie Schwierigkeiten. In 1645, nach zwei Monaten türkischer Belagerung und heldenhaftem Widerstand gelang es dem Belagerer, die Wälle beim Bollwerk von Shiavo (Südwestbollwerk) zu durchbrechen, und die Stadt mußte sich ergeben. Reste der Festungsanlagen sind immer noch an mehreren Stellen der Stadt zu sehen.