根据兵力变化的情况，王铭章当夜重新调整了部署，加强了对重点地段的防守。为了迎接第二天更加残酷的战斗，王铭章和县长周同一面组织尚未离开县城的百姓儘快疏散，一面指挥部队对东关被敌轰塌的寨墙进行加固。
提起滕县县长周同，军民各方都十分称道他坚决抗战的决心和勇气，在抗战前线的远近各县当中，像他这样的县长实属罕见。周同，字异之，河南开封人，清光绪二十九年（1903年）生，先本山东滋阳县县长，韩復榘主鲁政，排除异己，组织侦探网，异之者必去职。滋阳警长为韩之心腹，周以其不法屡斥之，因获罪于韩而罢。某专员识其才，復力荐周为滕县县长。自1938年1月韩復榘弃兖州（即滋阳）而南撤后，日军即循路南下至两下店。而两下店至临城间100余里荡然空虚，无我军防守。时滕县全城惶惶不可终日，居民百姓扶老携幼，避出城者日以千计，而汉奸匪类却蠢蠢欲动。滕县劣绅徐兰舟、黄筱山集无赖鼠辈数十，议组伪维持会，以徐为会长，制五色旗，备牛酒，谋以迎敌。1月3日，徐、黄等辈偕其徒入衙署，见县长周同，曰：“日军旦夕至，县长留此必殃及百姓，盍早退，库中存金二万余，吾辈之所知也，望交维持会作招待费。”周同闻听，怒不可遏，厉声斥之曰：“吾国家之命官，无政府令，曷敢退！日军，国之寇雠，行将与众共死之，孰敢迎！”即喝退之。因下令闭城四门，躬与警察局长荷枪巡行街市，人心始稍安。1月7日，川军抵达滕县，周同闻之，如获新生，即启南门，偕警长驰赴车站迎接。民众闻我军已至，一市尽起，张灯鸣炮，欢声雀跃。徐、黄之辈方欲匿迹，为周同所获，即送民厅。部署定，周同与川军先头部队之王团长曰：“滕县，鲁之大邑也。民间藏枪已登记者达8万余支，地方组织有红枪会、八卦教等，如能因势利导，实国家莫大之武力。久拟躬赴各地激劝民众，而以国军未至，不敢离此间以惑人心，今章能行志矣。”随后即拟就组织民众大纲，商与王团长，王团长深以为然，允协力助之。周同即偕军代表赴民间藏枪最多之城前镇，与其首领周士元共商组织民众武装事宜。周老汉闻县长之意，惊喜交集，立聚村中人等20余辈，共商团结御侮组织训练之法。而后遍召当地民众，组织地方武装，以配合我军作战。当滕县保卫战打响之后，敌绕攻南官桥，我军两团被困于龙山一带，粮尽援绝凡四日而得以脱险，皆因城前镇民团之协力。
周同自城前镇归来时，川军已在滕县聚齐。于是周同开始专致力于民众组训之事，日与各乡民众领袖接洽，训练城市壮丁，清查汉奸，排除匪类，集盐米以备军需。至城破之日，城中储盐尚达千包。当记者前往采访，问及为何有此壮举时，他慨嘆道：“中国已失去数百县，未闻有县长殉国者，我有心打破此种可耻记录，如有为抗战而殉国者，就从我周同始！”人们称誉这位坚决抗日的县长为活“滕文公”。3月14日，滕县保卫战打响，周同出城与民团集议袭敌之事，忽闻城防危急，星夜搥城入，督民众协助守军，连夜未寐。至16日晚，周同正在城内协同王铭章准备器械，固守城池。
滕县城内储备的粮食弹药相当充足，当夜各部队都得到了充分的补充。部署调整后，各部队到达指定位置，不顾疲劳，拼命地抢修工事，挖防空洞，绑扎云梯。这是因为滕县的城墙既高又陡，城内上城的道路只是每座城门的旁边有一条。当敌机投弹、扫射和炮火轰炸时，我守城部队为避免和减少伤亡，城上只留少数瞭望哨，其余都在城墙脚下的防空洞内隐蔽、休息。待敌衝锋爬城时，再迅速登城抵抗。若只靠城门旁边那一条道路，则极易误事。因此，规定守城部队每一个班至少都要有一架云梯，以备迅速登城之用。除此之外，守城部队还打开手榴弹的箱子，揭开手榴弹的盖子，做好了一切战斗的准备。就这样，全体官兵一直忙到17日天亮，也没有休息片刻。
守城部队急切盼望的援军——汤恩伯第二十军团第八十五军王仲廉部，16日已乘车到达临城、官桥附近，该军陈大庆第四师先头部队与日军相遇在滕县以南的南沙河附近，正在激战中。孙震电告王铭章：“援军已到，将此消息立刻转告全体官兵。你部务必集结残部，勉力杀敌，城存与存，城亡与亡！”守军得知援军已到临城，十分振奋，更增添了守城的信心和勇气。
王铭章血洒滕城
出乎敌人的预料，在界河、龙山、普阳山一带，他们都碰了硬钉子。特别是在滕县城关，他们猛攻数日，付出了惨重的代价，却拿不下一座县城。恼羞成怒的矶谷廉介于16日夜间，调集了第十师团和第一○六师团的一个旅团，共3万多兵力。大炮数十门，战车百余辆，将滕县的东、南、北三面包围起来。17日黎明，敌即以十五吨重炮8门，坦克及装甲汽车百余辆。继续围攻县城，敌机五六十架对城厢狂轰滥炸，轰炸稍止，其排炮齐发，炮弹密如急雨。顿时，整个县城除北关一隅因系美国教堂所在地外，到处硝烟瀰漫、火光冲天，房倒屋塌，断壁残垣。城内满街都被倒塌了的建筑物堆成了一个个的小山丘，石板路被炸成了一个个的深坑，全城一片火海，遍地皆成焦土。
一阵铺天盖地的轰炸之后，于6时许，敌开始向我