瓦剌軍又轉到西直門，明軍將領孫鏜身先士卒，孫鏜是明代禁衛軍中的優秀將領，此時他擔任五軍都督府的都督僉事，後來奉景帝之命典領三千營。孫鏜在陣前斬了敵騎前鋒數人。敵兵將孫鏜包圍，孫鏜寡不敵眾，試圖回身入城。負責督軍守城的給事中程信堅閉城門，從城上發射箭、炮以救助孫鏜。這時石亨率領的援兵從德勝門趕來，敵騎退卻。
敵軍屢戰不利，欲返回駐地。退至彰義門外時，明將武興邀擊敵人，瓦剌軍銳氣盡喪，又被擊敗。這時參與守城的數百名宦官要借勢爭功，紛紛躍馬向前，以至于明軍陣勢被攪亂，副總兵武興不幸中流矢而死。瓦剌軍逃到北土城時，當地居民登上屋頂，大聲叫喊著投擲磚石打擊敵寇，王竑和毛福壽率領明軍趕至，救助民眾，驅走敵騎。
也先見明軍如此精強，方知北京城絕不是旦夕可取的，便意氣沮喪，相持五日之後，沒有達到要挾的目的，便撤出了京城。3．于謙重建禁衛軍——京師十團營
于謙領導的北京保衛戰取得勝利，實踐了他對景泰帝的承諾。京師解圍後，于謙繼續奉命總督軍務，派諸將追擊敵寇，加強邊境關口的防禦。
接著，于謙為了加強京師禁衛軍的戰斗力，對原有的三大營體制進行了改造。在調撥三大營兵組織京師九門防禦時，于謙發覺，三大營各有統兵官，互相之間不易協作，臨期調發，兵將都很陌生。與敵突然相遇時，將士間有所呼召，卻彼此不認識，叫不上名來。
于謙從三大營中，選拔出10萬兵士，分為五營團練，名曰團營法。以50人組成一隊，隊設隊長，百人為兩隊，設領隊官，千人設把總，5000人設一都指揮。體統相維，兵將相識，依據遇敵的多寡以調度我方人馬。這是景泰二年(公元1451)年底作出的嘗試。實行了一年後，又增加了5萬兵，將五營軍改建為十團營。每營設都督一人，都指揮三人，把總15人，指揮30人，每隊設管隊官二人。統領官仍由武臣和宦官充任，其中武臣石亨、宦官劉永誠、曹吉祥皆任都督。團營是用于對外作戰的精銳軍，未被選入團營的士兵，仍留在三大營的老營中，參加京師防衛，老營亦被稱為"老家"。
十團營建立後，于謙還為新建的京師禁衛軍制定了嚴格的訓練標准。
于謙是一位公而忘私、胸懷壯志，以天下為己任的人。他自奉儉約，居所僅能遮蔽風雨，待人不避嫌怨，卻時常當面折節。他的處事風格在官場上常常遇到阻礙，有時他拊膺歎道："此一腔熱血，竟灑何地!"面對于謙的傑出軍事才能，身為武將的石亨每每自歎弗如，而暗地里卻埋下了對于謙的忌恨。瓦剌進逼北京時，曾主張遷都的大臣徐理遭到過于謙的駁斥，幾年後他改名為徐有貞，繼續在朝中任職，私下對于謙切齒痛恨。
二、奪門之變前後
1．禁衛軍發動奪門之變
景泰元年(公元1450)八月，英宗皇帝朱祁鎮被俘一年後，被蒙古也先放回，景帝將自己這位尊為太上皇的哥哥關入東華門外南宮。高牆厚院，門窗緊閉，鎖頭封錮，只開一小窗供遞進飲食。靖遠伯王驥奉命統領一支禁衛軍把守南宮，嚴禁任何人出入。
八年後，即天順元年(公元1457)正月，京師團營提督石亨、副都禦史徐有貞聯絡宦官首領曹吉祥發動宮廷政變，奉迎英宗複位，史稱奪門之變或南宮複辟。
奪門之變是由景帝病危引起的。當時，太子儲位未定，朝野憂心忡忡。兵部尚書于謙與廷臣一次次上書請早立東宮。石亨內侍好友眾多，知道景帝病情很重，很難康複。石亨盤算，與其懇請複立東宮，不如擁太上皇複位更得功賞。于是，石亨聯絡團營都督張輒、太監曹吉祥密謀南宮複辟。徐有貞也加入其中。
正月十四日，眾人在夜色掩護下，齊集徐有貞家。徐有貞說："太上皇當年出狩，不是出宮游樂，而是為國家!況且天下士民的心都向著太上皇。而當今皇帝卻置之不問，這正是時機。可是，太上皇知道嗎?"石亨、張輒說一天前已經秘密通報。徐有貞自認為精通星象，16日夜，他煞有介事地登上屋頂算卦，然後對眾人說："事成在今夜，機不可失!"眾人分頭行動。徐有貞焚香祝天，與家人訣別說："事成則功在社稷，不成則家族橫禍。回來是人，不回來就是鬼了!"