天启七年十一月十三日，吴开先熊文灿返回天津，信使已在港口等待，持兵部命令称黄台及大军直奔关门而去，山海关南部重镇永平空虚，让他火速前往协防，熊文灿于是送吴军至永平府南之碣石码头，再带难民航向台湾，二人就此作别。
吴于是日夜兼程往北赶，路上又收容了三百四十七名败退明军及千余难民。这支明军是东援时被清兵打散的，他们在守备赵国忠的带领下保护逃难百姓东撤，恰好遇上吴军。吴开先觉得这支明军败而不乱，还知道保护百姓，与那些坐兵逃兵大不一样，便以邀请他们和自己一起去保卫永平，赵国忠等欣然从命。
吴军赶到永平，知府张凤奇、副总兵焦延庆、兵备御副使郑国忠等俱是大喜，因城中可战之兵已经被参将杨春带去北京勤王，城中止剩下一些老弱疲敝之卒。他们听闻建虏全师东犯俱是心惊，见吴携近七千生力军前来心稍安，众人又得知吴广渠门拒敌、良乡夺粮、奔袭义州之事，便公推吴为首主持永平防务。吴知军情紧急，故并未推让，立即布置起来。
吴先命本部在永平城外巡哨，西面战兵布防监控，遣当地民团与要道、山口、集镇监控，并报告附近州县。又请知府张凤奇晓谕全城百姓，安居家中，小心火烛，不得胡乱走动，不得喧哗，不得散布负面消息，不得在炊时外生火纵烟，违令者重罚，严重者可先斩后奏；又命赵国忠将本部人马分成十人五人一组，分驻路口和沿街巡查，有形迹可疑者即行逮捕；吴又将难民老小请张凤奇郑国昌安置，遴选难民及乡兵精装者组成必胜军，命每人头上缠一白布条，上书“必胜”二字，中间加盖一吴军红印，写上日期，每日以旧换新，他们主要从事搜集金汁石块擂木绳索等物；吴问粮草还有多少，郑称够全城支三月；吴又亲往军火库查看，见弹药充足甚喜，郑国昌说此本是发往关宁之物，因金兵入关滞留于此，吴说此天相助我守城也，便让居民每户捐棉被褥一条，由必胜军送往军营给孙云球等制作万人敌备用。
孙闻讯而来，称请将军派人尽取城中酒肆中烧酒及酒坛酒罐，他能制造比万人敌更安全的纵火物，且不耗火药，吴虽不明就里但也应允了，拨给十名辅兵作为其护卫，又拨了两百名必胜军助其收集，孙遂领命而去。
吴策马来到城外，见城东南西三面皆空旷，唯北山林木茂密，便让焦延庆带兵尽数伐倒烧之，以免被金兵就近用来制作云梯楯车等物；东面滦河，西面碧流河蜿蜒而过，皆水浅可徒涉，若金兵攻永平必在旁驻扎以便取水，于是请张凤奇劝居民把所有牲口都交予军队，由吴军杀死并深埋于河道中，居民虽舍不得但也照办了；吴又巡城一周，见城垣尚坚固，乃用北山中青石筑成，比之砖墙坚厚，只是建成较早，乃四面方城形制，一面遇敌另外三面无法伸以援手，又兼敌楼低矮，防御效果一般，便有加筑瓮城之意，但苦无材料，又进入城中，见文庙土地庙及氏族祠堂皆用山中青石材料，大喜，遂命辅兵拆除之，孰料生员父老固不许，称圣人土地先人住所绝不可拆，并横卧石上，言欲凿石先凿我！辅兵一时不敢下手，吴亦为之气结。
郑国忠怒曰：“建虏十万大兵压境，尔等居然还舍不得一点砖瓦，若不筑瓮城，金兵打进来尔等固然可一死了之，然又有何颜面见圣人先人于九泉之下乎？若圣人先人知尔等不舍砖瓦而致使全城沦于戎狄，岂不大骂尔等于地下乎？”
此话掷地有声，躺卧者无不赧然。吴亦劝道打退金兵还可重建，若金兵攻入连重建之人亦绝也，张凤奇亦好歹劝之。于是生员父老退去，辅兵得以继续拆解。
吴带辅兵出城门筑瓮城，吴以火铳射程稍弱为定长在门中轴左右各延伸一半，又向中轴划斜边，斜边长亦为定长。此正三角形画好后乃命辅兵筑墙，瓮城门开在根部，以矮墙护之，另一侧亦绘制假门，四门皆同此形制。
在侧的郑国忠头次见此三角瓮城，有所不解乃求教，吴说：“郑大人明鉴。敌若径直攻城墙，瓮城上火铳兵便可侧击之，敌若转攻瓮城，城墙上火铳兵亦可侧击之，无论金兵攻哪一点皆多面受敌也。”吴又引郑国忠至瓮城与城墙交汇处，曰：“此处设一铳兵可打一片蚁附登城之人。”郑国忠甚感佩服。吴曰：“非我所创，此泰西之成法也！”自此之后，郑国忠便对泰西推崇起来。
吴部辅兵在四门筑瓮城，知府张凤奇亦命城中石匠瓦工前来帮忙，后材料仍缺，父老不再迟疑，乃拆自家房屋基石送来。
瓮城筑好后，吴又命于外掘壕，掘起土壤以麻袋盛之放于瓮城内壁加固，此活必胜军亦可干得，故辅兵石匠瓦工可轮换休息，张凤奇见之称吴真是调配得当也。
时至次日拂晓，吴见防御工事初成面露喜色，郑国忠问道：“我军于此地固守，若建虏不攻此转往他处若何？”吴曰：“我部五千人无法城城设防，亦无法与敌大军决战，目前只能择要害之地防守，至于敌军不来，我自有办法。”
话音刚落，探马来报曰四千余鞑子骑兵疾驰而来，前锋已距此不足五十里。
