L’idea di fortificare estensivamente Casale – da leggere, al pari di Alessandria, nel quadro dei preparativi della seconda guerra d’indipendenza – prese forma negli ambienti militari del Regno di Sardegna all’indomani della disfatta piemontese di Novara nel 1849 e della resistenza opposta agli austriaci proprio dalla città monferrina.
Nel 1851 l’incarico di potenziare le difese casalesi era così affidato al maggiore del Genio Domenico Stalieno, che avrebbe diretto il cantiere sino al completamento delle opere nel 1859. Il progetto, da subito, si concentrò su quattro punti: il potenziamento della testa di ponte a protezione del ponte sul Po, frettolosamente allestita nel 1848-1849, e il suo coordinamento con il castello (a ovest) e con la fortificazione da realizzarsi a difesa del magazzino dei grani (a est); la costruzione di un’opera a difesa del fronte sud-occidentale della città, nell’area storicamente denominata Orti; il recupero delle strutture superstiti del fronte bastionato sud-orientale della cittadella, voluta da Vincenzo I Gonzaga nel 1590 e smantellata nel 1695, per l’allestimento di una seconda opera a corona; la realizzazione della torre Gaiona sulla collina di Sant’Anna, a sud-ovest della città, con la batteria circolare Nemour.
Le varianti introdotte nel 1853 per sincronizzare le difese con quanto Filippo Mellana aveva nel frattempo ottenuto dal Parlamento – la possibilità di espandere l’area urbanizzata nel settore dell’opera Orti e la realizzazione della tratta ferroviaria Vercelli-Casale-Valenza – non mutarono nella sostanza l’assetto complessivo delle opere; le quali, tuttavia, più che un ruolo attivo, svolsero una funzione dissuasiva in occasione delle vicende belliche del 1859.