Grambois a eu deux enceintes successives.

La première de ces fortifications existait en 1290 ; elle avait peut-être été construite au cours des guerres qui opposèrent les comtes de Provence et de Forcalquier dans le premier quart du XIIIe siècle. L'enceinte comportait trois portes, la porte de Font-Vilane au nord, la porte de Font-Sausse au sud et la porte principale à l'est, ouvrant en direction de l'église restée à l'extérieur. Il ne reste plus rien de cet ouvrage, dont le tracé apparaît encore, avec deux portes sans doute remaniées à l'époque moderne, sur le plan cadastral de 1838.