Uma primeira igreja dedicada a Lorenzo, diácono e mártir do século III, foi erguida antes de 900 acima do antigo fórum da cidade etrusca-Romana, dentro das muralhas. O edifício foi reconstruído entre o secolo já então San Lorenzo assumiu a aparência de uma igreja com três naves, isto é-de acordo com o tipo do chamado "Hallenkirche" - de uma Igreja hall com abóbadas de igual altura. Somente no século XV A Igreja assumiu sua aparência atual. O imponente templo gótico tem uma fachada simples e austera: sua linearidade é interrompida apenas pelo enorme Portal barroco, uma obra do século XVIII de Valentino Carattoli. A fachada principal se abre para a Piazza Dante; nos degraus externos há uma importante estátua de bronze, feita no século XVI pelo Perugiano Vincenzo Danti. No lado esquerdo, de frente para a Piazza IV Novembre, há uma entrada notável, a obra de Galeazzo Alessi. Esta entrada é ladeada pelo púlpito de San Bernardino, que remonta ao século III, e a estátua de bronze do século XVII de Júlio III. O interior tem três Naves tripartidas. As abóbadas, apoiadas por pilares octogonais, foram decoradas no século XVIII por F. Appiani, V. Monotti e V. Carattoli. As paredes são decoradas com muitas obras de arte: lembramos apenas a deposição da Cruz, pintada por Federico Barocci em 1569 e preservada na Capela de San Bernardino; o gonfalone de Berto Di Giovanni (1526), que retrata o perfil da cidade antes da construção da Rocca Paolina; a Anunciação de Ippolito Borghesi (1620) e a Madonna entre os patronos da cidade e os Santos Agostino, Domenico e Francesco De Giovanni Antonio Scaramuccia (1616). No terceiro pilar à direita está a venerada imagem da Virgem da Graça, atribuída a Giannicola Di Paolo. Na abside está o coro de madeira, obra de Giuliano da Maiano e Domenico del Tasso, de 1491, que foi destruído em parte pelo fogo em 1985. Valiosas são a Capela do Batistério, a Capela do sacramento, decorada com afrescos do final do século XVIII por M. Leopardi e - na parte inferior do corredor esquerdo - a Capela do anel sagrado (ou capela de São José): este último contém um precioso relicário do século XVI, no qual há um anel de calcedônia que - segundo a tradição-seria o anel de casamento de Maria, noiva de José. Atrás da igreja está o claustro, lar do Museu Capitular e da Biblioteca Dominicini.
