На первом этапе осады христиане подошли очень близко к поражению. Осознав, что над его столицей нависла реальная угроза, Кылыч-Арслан в конце весны вернулся из Малой Азии. 16 мая он попытался организовать внезапную атаку на стоящие перед Никеей армии с крутых, поросших лесом холмов к югу от города. К счастью для франков, турецкий шпион, схваченный в их лагере, под угрозой пыток и смерти выдал планы сельджуков. И когда началась атака мусульман, латиняне оказались к ней готовы и, поскольку их численность была больше, довольно скоро заставили Кылыч-Арслана отступить. Он спасся, большая часть его армии тоже осталась невредимой, но военному престижу и боевому духу гарнизона Никеи был нанесен тяжелый урон. Желая произвести еще больший моральный эффект, крестоносцы обезглавили сотни турецких трупов и выставили головы на пиках перед городом, а некоторые даже перебросили через стены, чтобы усугубить панику. Такого рода варварская психологическая война была обычной в процессе средневековых осад, и определенно была изобретена не христианами. В последующие недели никейские турки всеми силами старались отомстить. Крюками на веревках они затаскивали на стены трупы франков, оставшиеся после боев, и оставляли висеть там для устрашения христиан.[33]
Отбив атаку Кылыч-Арслана, крестоносцы применили комбинированную осадную стратегию, используя одновременно два стиля осадной войны. С одной стороны, они установили прочную блокаду городских стен на суше с севера, востока и юга, надеясь отрезать Никею от внешнего мира, постепенно изматывая гарнизон физической и психологической изоляцией. Однако у франков не было средств, чтобы прервать линии связи по воде через озеро, поэтому они одновременно штурмовали город. Первые попытки использования штурмовых лестниц были неудачными, и они сосредоточили усилия на проломе стен. Крестоносцы построили несколько камнеметных машин — баллист, но они имели ограниченные возможности и не могли метать камни достаточных размеров, чтобы нанести хотя бы какой-нибудь ущерб. Вместо этого латиняне вели обстрел легкими камнями, чтобы держать защитников Никеи в напряжении, и в то же время вели вручную подкопы под городские стены.
Это была смертельно опасная работа. Чтобы добраться до подножия стен, войскам приходилось идти под дождем мусульманских стрел и каменных снарядов, а добравшись, они постоянно подвергались другой опасности — сверху их поливали горячей смолой и маслом. Франки экспериментировали с разными переносными экранами, чтобы защититься от этой угрозы. Степень успеха тоже была разной. Одна такая хитроумная штуковина, гордо названная лисой, сделанная из дубовых бревен, неожиданно развалилась и погребла под своими обломками двадцать крестоносцев. Франки с юга оказались удачливее, построив более надежное защитное приспособление с покатой крышей, которое позволило им добраться до стены и начать подкоп. Они прорыли подкоп под южной стеной, аккуратно устанавливая в туннеле деревянные подпорки, чтобы предотвратить обрушение, потом заполнили его ветками и подожгли. Было это 1 июля 1097 года. Прогорев, конструкция обрушилась, а с ней и небольшая часть стены. К несчастью для франков, турки сумели за ночь ликвидировать пролом, так что успех развить не удалось.
