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Déclarée monument historique artistique national en 1931, la muraille de la vieille ville est l’emblème de Tossa. Elle est à l’heure actuelle le seul exemple de ville médiévale fortifiée qui demeure sur le littoral catalan. Érigée au début du XIIIe siècle pour protéger la population des attaques des pirates, la quasi-totalité de son périmètre d’origine a été conservé, avec des murs crénelés. Le pan de muraille distribue quatre tourelles et trois tours cylindriques couronnées de mâchicoulis. Les tours les plus connues sont la Torre d’en Joanàs, qui domine la baie de Tossa ; la Torre de les Hores (Tour des Heures), située à l’entrée de la cour d’armes et qui doit son nom au fait qu’elle était le seul lieu où il y avait une horloge publique, et la Torre d’es Codolar ou Tour de l’Hommage, située à côté de ce qui fut le demeure du batlle de sac, qui domine la plage d’es Codolar. Ne manquez pas de contempler le magnifique portail à voussoir qui permet d’entrer dans la vieille ville par la cour d’armes.

Sur le point le plus élevé de la vieille ville se trouvait le château, qui comportait une tour de guet et une pièce rectangulaire. Ce château n’existe plus, et son emplacement était choisi pour y construire l’actuel phare.

L’intérieur de la vieille ville est un bel endroit  aux ruelles étroites pavées de galets qui, à l’époque de splendeur maximale (XVe siècle), comptait environ 80 maisons, dont la plupart avaient la muraille comme mur de fond.

L’ancienne église de saint Vincent, de style gothique tardif, construite au XVe siècle sur un espace élevé du promontoire, comporte une seule nef, une abside polygonale à trois pans avec la sacristie, et une chapelle latérale du côté ouest. À l’heure actuelle, seule la toiture de l’abside et de la sacristie a été conservée. Dans l’abside, la voûte en ogive est soutenue par six nervures réunies au niveau de la clé de voûte, décorée avec l’image de saint Vincent, patron de la ville.

De tous les points élevés à l’intérieur de la vieille ville on peut apercevoir vers l’ouest une petite colline surmontée d’une tour de guet, baptisée Torre dels Moros (Tour des Maures). Ce type de tours, se trouvant à proximité de la côte et dans des endroits stratégiques, furent construites au XVIe siècle à la demande de Philippe II afin de protéger les villages des incursions des pirates venant du nord de l’Afrique. Afin d’atteindre un territoire plus vaste et de localiser rapidement les habitants du village en cas d’attaque, la plupart des tours communiquaient entre elles. À Tossa, la Torre dels Moros était reliée à l’Agulla de Pola, située au nord-est de la municipalité, ainsi qu’à la tour du château de la vieille ville, qui se trouvait à l’actuel emplacement du phare.