La construction de l'enceinte, ou vingtain, du village de Champdieu est datable de la 2e moitié du 14e siècle (entre 1348 et 1386 selon J. Guillot) ; elle s'inscrit dans le processus de fortification du site, qui concerne également le prieuré (voir IA42001489). Elle est représentée dans l'Armorial du Forez, qui figure une enceinte de plan circulaire avec onze tours : sept tours de plan carré couvertes d'un toit en pavillon, dont quatre avec hourds et trois plus petites et crénelées, et quatre tours de plan circulaire et crénelées. Les tours sont reliées par une courtine crénelée, à l'intérieur de laquelle court un chemin de ronde. La base est protégée par fossé en eau. Une porte est percée dans la courtine, protégée par une des tours rondes et surmontée d'une bretèche crénelée. Il s'agit de la porte de Bise, ou de la Barrière (étudiée, IA42003153). Un pont fixe traversant le fossé, pourvu de murs et fermé par une porte en bois, en commande l'accès. La documentation écrite mentionne deux autres portes : à l'ouest, vers l'emplacement de l'actuel presbytère (voir IA42003155), une porte médiévale, la porte de Larzalier. F. Bréchon propose le terme "eschelier", signifiant pont-levis, comme origine du toponyme Larzallier (variantes : Larscallier, ou Laresaillie sur le cadastre de 1809), ce qui pourrait laisser penser que la porte de Larzallier était pourvue d'un pont-levis (F. Bréchon situe le pont-levis à la porte de Bise, l'existence de la porte de l'Arzallier n'étant matérialisée par aucun vestige). Au sud, la porte Neuve ou de Vent, percée en 1675 (d'après Jean Guillot ; citée en 1720 ou 1747, R. Gourdon ; détruite en 1854, A. Carcel), située vers la parcelle 1999 AD 182 (où on distingue peut-être des vestiges de tour). Un passage aurait été ouvert au nord-est en 1659 (AD Rhône, 8G : 48, cité par R. Gourdon), peut-être au niveau de la place du Pont. Sur le plan cadastral de 1809, seule la porte de Bise est visible ; le fossé a été privatisé par les habitants et transformé en jardins, mais son emprise est encore largement visible et dépourvue de bâtiments, à l'exception de sa partie nord, autour de la porte de Bise. Il ne subsiste de ces dispositifs que la porte de Bise, la partie sud-ouest du fossé, ainsi qu'une grande partie des fondations de la courtine, visibles dans les murs des maisons édifiées contre l'enceinte, et quelques vestiges de tours (peu lisibles : parcelle 1999 AD 182 et 1999 AD 148, pour la tour Verdier, citée par R. Gourdon). La toponymie conserve également le souvenir de l'enceinte : rue du Château (portion est de la rue annulaire qui desservait le bourg), chemin des Efossés longeant le fossé au sud, place de la Barrière devant la porte de Bise.