镇边门门额
在明代二百余年间，沈阳城又经过多次修缮，可惜文献没有多少记载，而神秘北门的地下发现，为我们补充了这方面的历史之阙。
明代沈阳中卫的北门，文献记载称安定门，努尔哈赤和皇太极改造沈阳城时， 东西南三座城门都拆除了，唯独没有将北门拆除，到了康熙初年，才用砖把这座城门封砌在城墙之中。从此，人们对这座城门的情况就一无所知，代之而起的是沈阳“九门”这个称呼和离奇古怪的传说。现在看清代和民国的沈阳老地图，虽然已经没有九门，但在九门，也即明代安定门的位置处，城墙向外凸出许多，形成半圆形。以前谁也没有注意到这一点，也没有想到这个安定门与其他城门会有什么不同。1959年，在进行城市改造时，曾对“九门”进行了清理。考古学家们发现，这座城门的结构极为特殊，它由南北两个相连的券洞组成，而在这两个券洞的各自中央部位，又分别向东西两侧起券，于是便形成两个十字形券洞。这两个十字形券洞南北通长26.1米，北十字形券洞的东西券洞长22.3米。在南券洞北口门楣上，嵌有一块石刻门额，宽1.25米，高0.68米。在门额中部自右至左阴刻“镇边门”三个大字，右上角竖刻两行小字：“钦依备御总督委官李新芳……采柴委官郭……包砌委官……烧……修楼委官李文……”，左下角竖刻“万历二十四年七月……”一行小字。“九门”遗址的清理，“镇边门”石门额的发现，为我们了解明代沈阳北门的结构及其修建历史，增添了难得的新资料。可惜这一珍贵的史迹在十年动乱中遭到了彻底破坏。
清代封闭后的北门
从两个十字形券洞对接和这块门额的位置看，明代沈阳中卫城的北门，在明代晚期至少经过两次重修改造。第一次在万历二十四年（1596年），这次是将安定门的单券门，改为带有两个东西券洞的城门，形成遗址中的南十字券洞的面貌，当工程完成后，改安定门为镇边门，并将镌刻有“镇边门”的石门额嵌在城门北面的门楣上。
明沈阳中卫城北门结构示意图
万历二十四年为什么重修沈阳城门，又将安定门改为镇边门？这是由于万历以后，东迁后的蒙古察哈尔部和兀良哈三卫不断南侵，为了加强沈阳城的防御功能而采取的一项措施。万历十三年（1585年） 二月，察哈尔以数万骑入掠沈阳，被击败。五月，又犯沈阳，游击韩元功驰救，中计战死。九月，又犯蒲河、沈阳，为李成梁部将击败。万历十七年（1589年），蒙古三万骑复犯沈阳城北平虏堡，备御李有年、把总冯文升皆战死。蒙古大掠沈阳、蒲河、上榆林堡，八日始离去。在这种形势下，加固沈阳城，提高防御能力，就成为当务之急。于是，便有了1585年的北门重修的第一期工程。
明代沈阳北门的第二次改造可能是在明万历末年。万历四十六年（1618年），在萨尔浒之战中，努尔哈赤大败明朝的四路大军，形势对明极为不利。在这种情况下，熊廷弼出任辽东经略。他到任后，提出“小警自卫，大警互援”的防御方针，积极修筑城堡。可能就在这时或不久，沈阳中卫城又在镇边门外加筑了一段券洞，这就是“九门”遗址的北十字券洞。由于加筑了这段券洞，原来的镇边门石门额就砌在两个十字形券洞之间，而北门也就向外凸出了。这种结构特殊的城门，在中国城市建筑史上是很少见的。它的特点是加长了城门的进深，加强了城门的坚固性和防御能力，同时，城门除了作为通道的南北向门洞之外，又增加了四个东西向券洞，目的是为了藏兵。这种券洞类似于南京中华门两侧的“藏兵洞”，虽然规模比中华门小得多，但作用是相同的。
明朝在这两次改造沈阳北门的同时，是否也对其他三座城门进行了改造，不得而知，皇太极拆除三座城门时，也没有留下记录，不知道结构是否与北门相同。不过，沈阳城坚固的城门最终还是被努尔哈赤轻易地打开了。