Крепость возвышалась над обрывистым приморским берегом и простиралась примерно от Воронцовского дворца до середины Приморского бульвара. Крепость имела почти четырёхугольную форму и была окружена высокой стеной с бойницами и круглыми башнями по бокам. В центре обращенной к берегу крепостной стены находилась широкая прямоугольная главная башня с аркой ворот посередине и конусообразной крышей. Со стороны суши крепость была окружена земляным валом. Посередине возвышался пашинский дом не более шести саженей в длину и четырёх в ширину. В стороне от дома устроена была глубокая мина для хранения пороха. В мирное время 4 пушки торчали по углам крепости.
Подробный отчет о крепости и поселении, её окружавшем, сохранился в рапорте русского разведчика Ивана ИсленьеваПлан новопостроенного на берегу моря турецкого города Гаджибей, который в 1766 году был послан под видом купца для тайного снятия плана крепости.
С началом Русско-турецкой войны 1768—1774 годов на Хаджибейскую крепость несколько раз нападают запорожцы, но не наносят никакого серьёзного ущерба, ограничиваясь разграблением близлежащих поселений (захватив большое количество лошадей, овец и даже верблюдов). Лишь в 1774 году, перед самым заключением мира её удалось захватить, но всего на несколько месяцев — по условиям договора Россия обязалась до 1-го августа 1774 году очистить захваченные у Турции территории на правобережье Днепра. Перед уходом русских войск крепость была основательно разрушена.
После 1774 года турки улучшают укрепления крепости.
Существует гипотеза[1], согласно которой Хаджибейская крепость и крепость Ени-Дунья представляют собой два разных укрепления. Согласно этой теории, Ени-Дунья располагалась не на территории современной Одессы, а к западу от устья Тилигульского лимана.
«при Тилигуле была Возия, а на другой стороне Тилигула — крепость Иенидуни».
Летом 1993 года при археологическом обследовании долины Тилигула на мысу, образуемом западным берегом дола и обрывом к морю, было обнаружено небольшое поселение турецкого времени. Со стороны степи мыс поперечно огражден сильно оплывшим земляным валом. Поселение датируется примерно серединой XVIII века.
