营垒墙壁密布火炮发射口和步枪射击孔，在中心堡垒的中央耸立着由着名建筑设计师古里米设计的圣尼古拉大教堂，该教堂从一八五六年开始修建，历时二十三年建造完毕，不但是中心堡垒最高的建筑物，也是一个异常坚固的火力支撑点。
中心堡垒通过城门和桥梁与其他三个辅助堡垒相连，其中通过布莱特大桥连接北部的科布林要塞，通过捷列斯波尔门和一个巨大的索桥连接着布格河西岸的捷列斯波尔要塞；通过霍尔姆门和一个可开闭的吊桥连接南部的沃伦要塞。
科布林、捷列斯波尔和沃伦要塞环绕着中心堡垒，为中心堡垒提供保护，各个堡垒的外侧都有坚固的城墙环绕，城墙上被建造有许多炮台，而且还辅助建造有很多棱堡，各个要塞四周被运河或河流环绕，只能通过桥梁与外界联系。
在第一次世界大战前，沙皇俄国军队在要塞主体围墙四公里～六公里处还构筑有两层堡垒带。但是在第一次世界大战时期，德军于一九一五年迂回要塞而过，要塞没有发挥任何作用，俄军为了避免堡垒被德军包围则不战而弃，在撤退时俄军将一些重要的防御工事破坏。
一九三九年，苏军重回布列斯特，由于布格河成为界河，以前数公里外的防御工事不属于苏联领土，因此，苏军开始重新加固和修复要塞的主体部分，遗憾的是，修复要塞防御工事的任务被交给了苏联内务人民委员部部队，而苏联内务部按照当时苏联一贯的政策——使用囚犯来进行工作，其效率可想而知。
到苏德战争爆发的时候，这个要塞的工事还没有完工，许多应该放置重型火力武器的地方仍然是空空荡荡，造成一些守卫要塞的部队没有重型武器：防空部队没有高射炮，炮兵部队没有大炮，士兵们只能使用轻武器和敌人搏斗。
德国总参谋部在制订巴巴罗萨作战计划的时候，对布列斯特要塞进行了周密的考虑和侦察，根据希特勒的设想，德军入侵苏联的部队将分为三个集团军群，其中中央集团军群的任务是越过布格河，占领明斯克，直指莫斯科。
电影《布列斯特要塞》生动再现了当时的场景。
这次保卫战苏军付出两千～两千五百人阵亡的代价，另外有一大批官兵被俘，但是他们也带给德军重大伤亡。有资料显示，在一九四一年六月二十二日～三十日，三百万德军一线攻击部队一共阵亡了八千八百八十六人，仅在布列斯特要塞，德军第四十五步兵师就阵亡了四百六十二人〔包括八十名军官和军士，另有一千余人负伤〕。
保卫战迟滞了德军步兵的进军速度，造成大批德军步兵无法及时参加别尔斯托克－明斯克战役，使许多苏军部队能够从德军的包围圈中突围撤退。
德军在布列斯特要塞内没有能够获取一面要塞守卫苏军单位军旗。
在最危险的时候，第三九三高射炮兵营的罗第昂·塞门约克少尉和另外两个战士将自己部队的军旗埋藏在科布林堡垒东部壁垒西边一个废墟里，十五年后，塞门约克回到布列斯特，找到了那个位置将那面光荣的旗帜又挖掘出来，现在它被陈列在布列斯特要塞纪念馆中。