Przez długi czas zachowane w centrum miasta grodzisko „Wały” utożsamiano z detyncem średniowiecznego Włodzimierza. Pogląd ten reprezentowali m.in. Paweł Rappoport, Mychajło Kuczynko i Swiatosław Terski. Nowsze badania podważają jednak ten pogląd, gdyż w przekroju obecnego wału nie stwierdzono konstrukcji, które pozwalałyby datować go na okres ruski i okresu Księstwa halickiego, natomiast materiał ceramiczny wskazuje, że monumentalny nasyp z wałami powstał najprawdopodobniej dopiero w XV wieku. Oznacza to, że zachowanych dziś wałów nie należy bezpośrednio utożsamiać z fortyfikacjami miasta z XII–XIII wieku.
Zamek Kazimierza Wielkiego Po układzie zawartym z książętami litewskimi w 1366 roku zachodnią część Wołynia wraz z Włodzimierzem znalazła pod panowaniem Kazimierza Wielkiego. Król rozpoczął w mieście budowę nowego zamku murowanego, odrębnego od funkcjonującej wcześniej warowni drewnianej. Warownia ta mogła funkcjonować w innym miejscu, tym bardziej, że Janko z Czarnkowa informował, że w 1370 roku istniały we Włodzimierzu dwa zamki. Murowany i drewniany.