С 5 октября 1854 года по февраль 1855 четвёртым бастионом командовал капитан-лейтенант А.И. Завадовский, а после его тяжелого ранения командиром этого укрепления стал капитан-лейтенант В.Г. Реймерс. И он был ранен. С 1 июня до последнего дня обороны бастионом командовал капитан-лейтенант 44-го флотского экипажа П.А. Чебышев.
С октября 1854 года впереди бастиона велись контрминные работы, которые превратились в подземно-минную войну. У французов не вышло вырыть подкопы под бастионом и взорвать его передовые укрепления.
Подземно-минной войной на четвёртом бастионе руководил штабс-капитан А.В. Мельников, прозванный «обер-кротом» Севастополя. Защитники прорыли у бастиона почти четыре тысячи метров подземных галерей, а всего 6892 метра, союзники - 1280 метров (у 4-го бастиона - 1100 метров). За семь месяцев ведения подземно-минной войны русские произвели 94 взрыва, союзники - 121. Защитники израсходовали 761 пуд пороха, противник - 4148. Активные действия защитников под землёй - перед четвёртым и пятым бастионами, редутом Шварца и Малаховым курганом, перехвативших инициативу у французов, заставили противника признать, что в подземно-минной войне победу одержали русские.
Контуженного и тяжело больного штабс-капитана Мельникова, пробывшего в минах бессменно и безвыходно пять месяцев, в мае 1855 года сменил штабс-капитан П.В. Преснухин. Мельников дослужился до генерала и до конца своих дней носил на правой руке оригинальный золотой перстень с изображением четвёртого бастиона, украшенный бриллиантами и изумрудом.
Он скрывал тайну происхождения перстня, но все окружающие говорили, что перстень был подарен ему французскими сапёрами, приславшими его из Парижа как непобедимому «обер-кроту».
27 августа 1855 года союзники не решились идти на штурм «Мачтового бастиона». Он остался непобеждённым.
В 1905 году около рва бывшего бастиона на глыбе скалы, выброшенной взрывом на поверхность, установили мемориальную чугунную плиту с текстом: «Уцелевшие следы минной войны перед 4-м бастионом».
В этом же году на Историческом бульваре встал пятиметровый гранитный обелиск, увенчанный бронзовым русским шлемом - символом немеркнущей славы, мужества русского воина. Монумент прост и строг. На лицевой его стороне надпись «4 бастион», выше - четырёхконечный рельефный крест в лавровом венке с лентами. С противоположной стороны высечены даты обороны Севастополя и перечень частей, отстаивавших бастион.
Памятник воинам четвёртого бастиона представляет значительный интерес, но до конца остаётся ещё не изученным. Сохранившиеся в архиве чертежи, подписанные архитектором А.М. Вейзеном, отличаются от установленного памятника. Известно, что О.И. Энберг также работал над проектом монумента. Не исключается возможность того, что его автором является архитектор А.А. Кольб.
