Белгородская крепость доказала свою эффективность во время Русско-польской войны 1632–1634 годов. И хотя основные военные действия развернулись под Смоленском, а на юге России Речь Посполитая вела отвлекающие манёвры, эти события оставили трагичный след в истории города. В июне 1633 г. к Белгороду подошёл пятитысячный отряд казаков-черкасов под командованием Якова Острянина. Это было закалённое в бою войско, в марте того же года они сожгли Валуйскую крепость. Около месяца Острянин с черкасами осаждал белгородский острог, прежде чем 20 июня начать штурм. Оборону крепости держал боеспособный отряд казаков, но всё же острог был взят, и враг пробовал подступиться к кремлю. Однако преодолеть мощную крепость артиллерии черкасы не смогли. Белгород устоял.