Hellenistik Dönem’de kentte yürütülen yoğun imar programlarıyla birlikte yerleşim alanları muazzam ölçekte genişlemiştir. Diğer taraftan, Diadokhoi Dönemi’nde yaşanan siyasal belirsizlikler ve beraberinde getirdiği çekişmeler bölge için son derece güvensiz bir ortam yaratmıştır. Bu sebeplerden dolayı kentin kuzey yamacında tek güzergahta, güney ve güneybatı yamaçlarında ise kademeli olarak iki ayrı güzergahta uzanan savunma hatları inşa edilmiştir.
Aigai’da, Hellenistik Dönem savunma hatlarının inşasını gerektiren iki temel siyasal süreç öne çıkmaktadır. Bunlardan biri, Seleukos Generali Akhaios’un MÖ 223 yılında bölgeyi kısa süreli işgali ile başlayıp, MÖ 190 yılındaki Magnesia Savaşı’na kadar uzanan süreçte Pergamon ve Seleukos krallıkları arasında yaşanan çekişmelerdir. Bu çalkantılı sürecin ardından, II. Eumenes Dönemi’nin savaşsız geçen MÖ 179-174 yılları arasında Pergamon’da savunmanın güçlendirildiği öğrenilmektedir. Belki de aynı yıllarda Aigai’daki surlar da genişletilmiş ya da kuvvetlendirilmişti.
Yaşanan diğer bir önemli gelişme, II. Attalos ile Bithynia kralı II. Prusias arasında MÖ 156-154 yılında gerçekleşen savaşta Methymna, Kyme ve Herakleia gibi Aigai’ın da yıkıcı bir tahribata uğramasıdır. Bununla birlikte, MÖ 154 yılında Prusias zarar verdiği kentlere tazminat olarak yüz talent ödemek zorunda bırakılmıştır. Aigai’daki Bouleuterion, Agora Binası, Agora Batı Stoası, Tiyatro ve Gymnasion, Athena Kutsal Alanı Stoası gibi maliyetli anıtsal kamu yapıları tam olarak bu tarihlerde, MÖ 2. yüzyılın ortalarından hemen sonra inşa edilmiştir. Muhtemelen aynı dönemde, kenti sınırlayan Hellenistik surlarda onarım, kuvvetlendirme ya da ilaveler uygulanmış olmalıdır.
Kuzey yamaçtaki Hellenistik surun günümüzde takip edilebilen uzunluğu yaklaşık 500 m, Antik Dönem’deki uzunluğu yaklaşık 630 m kadardı. Duvarların akropolis dışındaki sınırladığı alan yaklaşık 3 hektardır. Kuzeydoğu nekropolisten kente uzanan antik yolun sura ulaştığı doğu kanat üzerinde sur kapısı yer alır. Kapı, kentteki diğer bindirmeli kapılardan farklı olarak, muhtemelen çift kuleli ve avlulu, ya da tek kule ve karşısında dirsekli sur duvarı ile gizlenen bir plana sahiptir.
Güneydeki Hellenistik diateikhisma duvarının günümüzde takip edilebilen hattı 996 m, Antik Dönem’deki uzunluğu yaklaşık 1080 m’dir. Kalınlığı 1,30-2,20 m arasında değişen duvarların sınırladığı alan yaklaşık yedi hektardır. Sur hattının farklı noktalarında çeşitli duvar örgü teknikleri göze çarpmaktadır. Diateikhisma duvarı, erken dönem akropolis surlarından farklı olarak, özellikle eğimin az olduğu güney ve batı kısımlarda dörtgen şeklinde çıkıntı yapan dört adet bastion ile desteklenmektedir.
Güney yamaçtaki dış savunma hattını oluşturan Hellenistik sur duvarlarının doğu ve batı ucu diateikhismaya dayandırılmıştır. Güneydeki dış surun eklenmesiyle birlikte, akropolis ve diateikhismanın kapsadığı alanların yukarı şehir; kuzey ve güneydeki dış surların kapsadığı alanların ise aşağı şehir kavramlarına kavuştuğu hissedilmektedir. Güney dış surun günümüzde takip edilebilen güzergahı 430 m, Antik Dönem’deki uzunluğu yaklaşık 865 m’dir. Kalınlığı 1-2,10 m arasında değişen duvarların çevrelediği alan yaklaşık 7,3 hektardır. Oldukça tahrip olan sur duvarlarının tümüyle tahrip olan kısımları, duvar temellerinin oturtulması için işlenmiş anakaya yatakları sayesinde takip edilebilmektedir.
Savunma hattında destekleyici eleman olarak yuvarlak planlı beş adet kule inşa edilmiştir. K2 ve K3 numaralı iki kule, güney yamacın güney uç noktasındaki kemerli bir kapıyı desteklemektedir. Kuzeybatı-güneydoğu aksındaki bindirmeli kapı, çift kuleli ve avlulu bir plana sahip olmalıdır. Hellenistik Dönem’de imar programları ile genişleyen kent planına paralel olarak, güney ve kuzeydeki nekropolis alanları da genişleyerek dış savunma duvarlarına kadar dayanmıştır. Aigai’daki Hellenistik Dönem kamu ve dini yapılarının konumlandırılışı ile baskın olarak tercih edilen Dorik mimari düzen, MÖ 2. yüzyıldaki Pergamon hegemonyasının sonucu olmalıdır.
Kent Roma Dönemi’nde önemini kaybetmemiş ve kent planlaması çok fazla değiştirilmemiştir. MS 17 depreminin ardından bazı yapılar yenilenmiş bazı yapılar ise yeni yapılmıştır. Bu döneme ait en önemli veriler Akropolis’in kuzeydoğusunda yer alan Ada 1 Sektörü ve Kuzey Hamam’dan gelmektedir. MS 2. yüzyılda inşa edilen Kuzey Hamam’ının güneyinde yer alan ve Agora Caddesi Kapısı’ndan kente giren ana caddenin kuzeydoğu kenarı boyunca uzanan alan “Ada 1” sektörü olarak adlandırılmıştır. Şu ana kadar toplamda 28 adet mekan ve 6 adet sarnıcın açığa çıkartıldığı alan MS 3. yüzyılın üçüncü çeyreğinde kentin terk edilişiyle birlikte kullanımdan çıkmıştır. Arkeolojik veriler alanın çeşitli endüstriyel üretim organizasyonlarına ev sahipliği yaptığını düşündürmektedir. Roma Dönemi’nde Gymnaison’un hemen bitişiğine bir hamam yapısı eklenmiştir. Hellenistik Dönem’de inşa edilen Tiyatro büyütülmüş, Vomitorium ve dekorlu bir sahne binası yapıya eklenmiştir.