Catedrala numită după S. Lorenzo a fost construită în secolul al XII-lea în forme romanice, pe locul unei parohii antice ale cărei înregistrări datează din 850. În 1181 a fost recunoscut ca biserica principală Tuscia din Viterbo și de Papa Alexandru III (1159-1181), pentru a obține doar câțiva ani după oficiale de concesiune de scaun Episcopal.
De la mijlocul secolului al Xiii-lea, catedrala a luat o și mai mare importanță: prezența a papilor în Viterbo și rezident în celebrul palatul papal, din catedrala, teatrul de evenimente religioase și politice scandal, și ca excomunicarea Conradin de Suabia, și încoronarea șapte papi. Templul a fost ridicat după tipologia bazilică obișnuită, cu trei nave încheiate de tot atâtea abside (cea centrală foarte emergentă în comparație cu cele laterale); acestei plante, de matrice Romanică clară, în 1192 i s-a adăugat transeptul, de înălțime mai mică decât naosul median. Spațiul interior, armonios și monumental, a fost și este marcat de două rânduri de arcade direct din coloane cu capiteluri de ardei fin sculptate.
Acestea din urmă sunt un produs valoros dezvoltat de muncitorii locali, care au resentit, în timp ce l-au recitit într-un mod personal și plin de viață, lecția maeștrilor nordici prezenți la Viterbo de la sfârșitul secolului al XI-lea. Turnul clopotnita a fost construit la sfârșitul secolului al xiii-lea în forme deja distinct Gotic; punctat de patru ordine de Twin sprosuri windows, acesta a suferit de sugestii cauzate de efectul de piatra bichromia Toscan biserica fundații (punctul a fost adăugat în mijlocul secolului al xv-lea). Aspectul original al catedralei a fost, cu toate acestea, profund alterată de intervenții care apar în mod repetat în timp, care a anulat, în parte, cele mai clare liniile de scanare de romanic și a distrus fatada originala decorat cu trei rozete expert străpuns (una dintre ele a fost montat în partea dreaptă a bisericii, și un altul a fost chemat la muncă pe un perete de palatul episcopal). Prospectul actual, luminat de trei oculi aranjați simetric, este rezultatul reconstrucției totale efectuate în 1570.În interiorul catedralei se păstrează piese picturale interesante, cum ar fi frescele din zona absidei, inerente la sfârșitul a două sute, cele din secolul al XIV-lea care rămân încă în stânga intrării și lacrimile care califică partea de deasupra intrării în baptisteriu. Merită în cele din urmă să fie menționate în tabelul cu așa-numita Madonna de Carbonara, care este inerent al XII-lea; splendida de botez, realizat din marmura de Carrara, realizat la sfârșitul secolului al Xv-lea, de către maestrul Francesco din Ancona; sarcofagul de papa Ioan al XXI-lea (1276-1277), singurul papă în portugheză, citat de Dante în Paradis; frumoasa pictura altarului principal cu imaginea lui S. Lorenzo, construit de Giovan Francesco Romanelli în prima jumătate a secolului al XVIII-lea, și cele zece placi care împodobesc pereții naosului.