31 августа три дивизии 50-го СК пробились из района Выборга к Койвисто (Приморск). Командование фронтом приняло решение об их эвакуации. Для выполнения операции был сформирован специальный отряд кораблей и транспортов под командованием контр-адмирала Ю.А. Пантелеева. Эвакуацию прикрывал сводный морской полк. Всего за два дня 1 и 2 сентября в Ленинград было переброшено более 27 тысяч человек, 188 орудий, 950 автомашин, 2000 лошадей.
После эвакуации наших войск с северного побережья части Выборгского укрепленного сектора продолжали удерживать острова Бьёркскою архипелага: Бьерке, Тиуринсари, Пийсари. Их выгодное положение позволяло контролировать морские коммуникации и прибрежные фарватеры. Гарнизон островов был хорошо вооружен. Береговая артиллерия вела систематическую перестрелку с батареями противника на побережье и держала под огнем морской путь к Выборгу, не давая противнику возможности использовать его для перевозок. 16 — 21 сентября финны пытались высадить десанты, но все попытки были успешно отбиты.
В связи с приближением войск противника к Ленинграду разрабатывались планы использования кораблей в обороне города, что требовало больших подготовительных работ.
31 июля приказом НК ВМФ было начато формирование Управления начальника артиллерии Морской обороны Ленинграда и Озерного района. Командиром был назначен опытный артиллерист контр-адмирал И.И. Грен. В задачу Управления входили координация действий артиллерии флота и ее взаимодействия с частями Ленинградского фронта, организация контрбатарейной борьбы, выбор огневых позиций для кораблей и железнодорожной артиллерии, а также строительство новых батарей.
Управлением было выбрано и оборудовано до 30 открытых и закрытых якорных огневых позиций в Ленинградском порту, в Морском канале и Кронштадте и 10 для эсминцев и канонерских лодок в средней части Невы. На многоэтажных зданиях, подъемных кранах и других сооружениях были оборудованы наблюдательные посты, были сформированы подвижные корректировочные посты, оснащенные радиостанциями.
Были выполнены дноуглубительные работы с целью создания судоходного канала на Неве для кораблей, особенно в районе порогов. До выхода фашистов к Неве были закончены работы на Ивановских порогах и на других участках. Это позволило в дальнейшем подготовить огневые позиции для эсминцев и канонерских лодок в районе Ивановских порогов.
В середине августа корабли начали занимать позиции в Ленинградском морском порту. 14 августа на огневую позицию к Угольной стенке Ленинградского торгового порта был отбуксирован крейсер «Петропавловск» (капитан 1-го ранга Л.Г. Ванифатьев). В 1940 г. в Германии был куплен недостроенный тяжелый крейсер «Лютцов». В мае того же года он был прибуксирован в Ленинград и поставлен к стенке Балтийского завода для достройки. Вскоре корабль получил новое имя — «Петропавловск». 17 июля было принято решение использовать недостроенный тяжелый крейсер «Петропавловск» (готовность 70%) в качестве плавучей батареи. К этому времени на нем были смонтированы две башни главного калибра — четыре 203-мм орудия. 15 августа на нем подняли военно-морской флаг.
20 августа на позицию в Морском порту встал эсминец «Опытный» (капитан 2-го ранга Д.П. Шаников), 22-го позицию в ковше Морского канала занял линкор «Марат» (капитан 2-го ранга П.К. Иванов). 24 августа в Ленинград из Кронштадта перебазировался крейсер «Максим Горький» (капитан 1-го ранга Л.П. Петров). Пройдя по морскому каналу без буксиров, он ошвартовался у Хлебного мола Ленинградского торгового порта. Зенитная артиллерия кораблей была включена в систему противовоздушной обороны Ленинграда.
На позиции в районе Усть-Ижоры на Неве 20 августа были приведены эсминцы «Стройный» (капитан-лейтенант Л.Н. Гордеев) и «Строгий» (капитан 2-го ранга Ф.Ф. Тыршклевич)
В систему обороны города были включены батареи Кронштадта, железнодорожные батареи, а также артиллерийские системы Научно-испытательного морского артиллерийского полигона (НИМАПа). Перед войной на полигоне проходили испытания новые орудия, созданные для вооружения строящихся кораблей 406-, 356-, 305-, 180-, 152- и 130-мм калибров.
Роль Кронштадта в битве за Ленинград возрастала по мере приближения сухопутного фронта к Ленинграду. В конце августа флот вынужден был оставить главную базу — Таллин. Около 140 кораблей и судов прорвались в Кронштадт. Далее отступать было некуда. Битва за Ленинград была одновременно и битвой за само существование Краснознаменного Балтийского флота. В связи с гибелью большого числа эскадренных миноносцев в тот же день приказом наркома ВМФ ОЛС КБФ был расформирован, а его корабли переданы в состав эскадры, командующим которой был назначен вице-адмирал В.П. Дрозд. Он держал свой флаг на крейсере «Киров», который до конца войны был флагманским кораблем эскадры КБФ.
29 августа штаб флота перебазировался из Таллина в Кронштадт. 30 августа Кронштадтская военно-морская база становится Главной базой флота.
Все прибывшие из Таллина корабли, кроме лидера «Минск», который встал в док, были включены в систему артиллерийской обороны Ленинграда. К началу боевых действий на ближних подступах к Ленинграду (30 августа 1941 г.) для поддержки войск фронта была подготовлена корабельная артиллерия линкоров «Октябрьская Революция» и «Марат», крейсеров «Киров», «Максим Горький» и «Петропавловск», лидера «Ленинград», эсминцев «Сильный», «Славный», «Гордый», «Стройный», «Свирепый», «Строгий», «Сметливый», «Грозящий» и «Опытный», канонерских лодок «Красное знамя», «Москва», «Волга», «Зея», «Кама», «Сестрорецк», «Селенга» и «Амгунь», сторожевого корабля «Вирсайтис», стационарные береговые батареи Ижорского и Кронштадтского секторов береговой обороны, артиллерия НИМЛПа, морские батареи, установленные на Пулковских высотах, железнодорожные батареи — всего 293 орудия калибром 100 — 406 мм, из них 86 орудий тяжелого калибра 180 — 406 мм В период с августа по декабрь 1941 г. дополнительно было введено в строй 27 железнодорожных и 28 стационарных батарей (129 орудий калибра 100 — 180 мм), а также 25 батарей 37 — 76 мм (80 орудий).
28 августа первые выстрелы главным калибром произвел линкор «Октябрьская Революция» (контр-адмирал М.З. Москаленко), шрапнелью был сбит аэростат-корректировщик над районом Кипень — Красное Село.
Сверхмощное 406-мм орудие морского артиллерийского полигона 29 августа произвело первые выстрелы по танкам и пехоте в районе совхоза «Красный бор». 30 августа корабли отряда реки Невы — эсминцы «Строгий» и «Стройный», а также орудия полигона обстреляли войска противника в районе Поповка — Ям-Ижора — Черная Речка (6 и 15 км южнее Колпина) совхоз «Красный бор», Поповка, оказывая поддержку войскам, действовавшим на левом берегу Невы у Ивановских порогов.
Так было положено начало участию морской артиллерии в обороне Ленинграда. В этот день корабли и батареи полигона 28 раз открывали огонь по просьбе армейского командования.
С 31 августа, после занятия противником Ивановских порогов, огневая поддержка сухопутных войск кораблями, стоящими в районе Усгь-Ижора, осуществлялась систематически. Приказом Военного совета КБФ 1 сентября был сформирован отряд кораблей р. Нева в составе эсминцев «Строгий», «Стройный», канонерских лодок «Зея», «Сестрорецк» (позднее присоединились «Ока» и «Красное знамя»), сторожевых кораблей «Вирсайтис», «Разведчик», «Ост», четырех тральщиков, отряда катеров, плавбазы и плавучей зенитной батареи.
