הקתדרלה נקראה על שם לורנצו (S. Lorenzo) נבנתה במאה ה-12 בצורות רומנסקיות, באתר של קהילה עתיקה. בשנת 1181 הוכרה הכנסייה הראשית של ויטרבו וטוססיה על ידי האפיפיור אלכסנדר השלישי (1159-1181), על מנת לקבל רק מספר שנים לאחר הקטיעה הרשמית של כיסא האפיסקופלי.
באמצע המאה ה-13 קיבלה הקתדרלה חשיבות גדולה אף יותר: נוכחות האפיפיורים בויטרבו והתושב בארמון האפיפיורות המפורסם, שהיה עשוי מהקתדרלה, תיאטרון של אירועים דתיים ועול פוליטי, ובתור נידוי של קונרדין מסוואביה, והכתתם של שבעה אפיפיורים. המקדש הוקם על פי הטיפולוגיה הבזיליקית הרגילה עם שלוש ספינות המסקנה על ידי כמה apses (אחד מרכזי מאוד בהשוואה לאלה לרוחב); לצמח זה, במטריצה הרומנסקית הברורה, בשנת 1192 הוספה הרומנספט, בגובה נמוך יותר מזו של הספינה החציונית. החלל הפנימי, הרמוני ועצום, היה, ועדיין, מסומן על ידי שתי שורות של קשתות ישר מעמודים עם ערי בירה מגולפת דק.
האחרון הוא מוצר בעל ערך שפותח על ידי העובדים המקומיים, אשר התרעמו, בזמן שקראו אותו מחדש בדרך אישית ומלאת חיים, הלקח של האדונים הנורדים הנמצאים בויטרבו מאז סוף המאה ה-11. מגדל הפעמון נבנה בסוף המאה ה-13 בצורות כבר גותיות מובהקות; דגש על ידי ארבע שורות של חלונות עם שני חלונות, הוא סבל מההצעות שנגרמו על ידי השפעות הביכרומיה של אבן יסודות הכנסייה (החוד הוספה באמצע המאה ה-15). המערך המקורי של הקתדרלה היה, לעומת זאת, שונה באופן משמעותי על ידי התערבויות שהתרחשו שוב ושוב בזמן, שביטלו, באופן חלקי, את קווי הסריקה של הקתדרלה הרומאנית והרסו את החזית המקורית עם שלוש שושנות מנוקבות (אחת מהן הורכבה בצד ימין של הכנסייה, ואחת נקראה לעבודה על קיר בארמונו של הבישוף). התשקיף הנוכחי, שהואר על ידי שלושה אוקולי מסודרים סימטרית, הוא תוצאה של השיקום הכולל שבוצע בשנת 1570.בתוך הקתדרלה שומרים יצירות מעניינות, כגון ציורי הקיר של אזור האפס, הטבועים בשלהי המאה ה-200, אותן המאה ה-14 שעדיין נשארות משמאל לכניסה והדמעות העולות את החלק מעל הכניסה לבפטיסטיריה. מגיע לו סוף סוף להיות מוזכר השולחן עם מה שנקרא מדונה מקרבונרה, הטבועה במאה ה-16; גופן הטבילה הנפלא עשוי משיש קאררה, שנעשה בסוף המאה ה-15, על ידי המאסטרו פרנצ 'סקו מאנקונה; הסרקופג של האפיפיור יוחנן XXI (1276-1277), האפיפיור היחיד בפורטוגזית, אפילו מוזכר על ידי המאסטרו פרנצ 'סקו פרנצ' סקו דונלי (Francesco XXIE); הסרקופגוסקי (בלטינית: קירות האולם.
