Стараниями предприимчивого настоятеля на Соловках создаются капитальные инженерные сооружения: водяные мельницы, садки для хранения ценных пород рыб, каменная гавань с доками, использующими приливно-отливные течения Белого моря. Через леса и болота к отдаленным скитам прокладываются надежные дороги, а десятки озер соединяются каналами. Заботясь о братии, игумен Филипп внедряет целый ряд прогрессивных технических новшеств: прокладывает водопровод и квасопровод, улучшает рацион питания монахов и их одеяния, буквально на грани нарушения Устава. В короткое время из тихой обители, затерянной среди студеного моря, Соловки превратились в оплот духовной и экономической жизни севера Русского государства, центр технического прогресса, место паломничества для всей страны. Уже после вынужденного отъезда игумена Филиппа в столицу забота о сохранении достигнутого на острове благосостояния вынуждает братию организовать защиту своих ценностей. Вокруг монастыря возводится гигантский пятиугольник оборонительных стен из огромных эрратических (ледниковых) валунов. Периметр крепости превышает 1 километр, высота — до 11 метров, а толщина у основания — около 6 метров. Над стенами поднимаются восемь башен, достигающих у вершин шатров 30 метров. Башни, согласно передовому военному опыту своего времени, далеко выступают за линию стен, обеспечивая возможность мощного флангирующего обстрела. Особенно надежно защищены въездные ворота. Их система безопасности включает в себя крутые повороты внутри проездных башен, решетки-гирсы и валунные козырьки-захабы. Соловецкая крепость — ровесница гамлетовской крепости Эльсинор — стала чудом фортификационного искусства. В XVII в. патриарх Никон назвал Соловки одной из трех главных «государевых крепостей». «Мрачная, обомшелая стена Кремля, исполинским утюгом придавившая землю... Темные камни лежат прочно, нерушимо... И не понять, не узнать: какой камень был положен со смиренной молитвой и какой со стоном отчаяния? Какой полит горючей слезой и какой согрет горячей молитвой? И где прошла та трещинка, что расступилась в наше время пропастью, превратившей этот остров в место беспрерывных мук? Почему не оградили монахи своих потомков от нового бедствия? Почему их труд, их вера, их мука не принесли нам мира, а породили еще более жестокую борьбу, еще более жестокую муку? Когда и кем — ими, нами было что-то утрачено, без чего невозможен мир?» — напишет позднее соловецкий заключенный Геннадий Андреев.