Ale papież, oprócz doraźnej pomocy i opieki nad potrzebującymi, jak również starań o zaopatrzenie ludności w zboże, znalazł też czas i środki, aby Rzym uświetnić nową budowlą. Dawała ona wyraz potrzebie coraz bardziej nasilającego się pielgrzymowania do grobów świętych męczenników, u których wierni poszukiwali pocieszenia i wsparcia w trudnych chwilach. Jednym z takich miejsc był grób św. Wawrzyńca, położony głęboko w labiryncie katakumb przy via Tiburtina. Ciemne, wąskie korytarze, po których w żółwim tempie posuwali się często schorowani, niedołężni pątnicy, wymagały modernizacji i nowej logistyki. Rozwiązaniem był projekt kościoła San Lorenzo fuori le mura (św. Wawrzyńca za Murami), który usytuowano bezpośrednio nad grobem tego cenionego w Rzymie świętego diakona. Wzniesioną budowlę papież nakazał ozdobić i wyposażyć, nie zapominając o własnej osobie. W tęczy kościoła dojrzymy piękną mozaikę z tronującym Chrystusem i świętymi, wśród których widnieje sylwetka Pelagiusza trzymającego w dłoniach model ufundowanej świątyni. W protekcyjny sposób obejmuje go sam jej patron – św. Wawrzyniec.  Z inicjatywy papieża doszło też do powiększenia prezbiterium i podniesienia ołtarza w bazylice watykańskiej (San Pietro in Vaticano), tak aby grób św. Piotra znajdował się tuż nad ołtarzem.

Papież cenił mnichów i chętnie się nimi otaczał, powierzając im funkcje w misjach dyplomatycznych, zarządzaniu miastem i latyfundiami, z których sprowadzano płody rolne. Swój dom przeznaczył na dom starców. Zaproponował też, co w tamtych czasach musiało uchodzić za ideę rewolucyjną, wprowadzenie celibatu wśród księży i nawet wydał odpowiednie przepisy, ale pomysł ten spotkał się z tak silną dezaprobatą kleru, że ostatecznie skończyło się na spisaniu majątków kościelnych celem zabezpieczenia ich przed rodzinami tychże księży. Natomiast do sukcesów papieża zaliczyć można synod w Toledo w 589 roku, na którym wódz Wizygotów Rekkared I odżegnał się od arianizmu, co oznaczało zwycięstwo na Półwyspie Pirenejskim rzymskiej ortodoksji (katolicyzmu) i zacieśnienie więzi hiszpańskich biskupów z papieżem.

Niewątpliwie znaczącą zasługą Pelagiusza było forowanie dyplomatycznej i duchownej kariery swego następcy, przyszłego Grzegorza I, którego już za życia naznaczył na tę funkcję.

Papież Pelagiusz zmarł na dżumę, a jego ciało spoczęło w starej konstantyńskiej bazylice św. Piotra. Od czasu przebudowy tej świątyni nieznane jest jednak jego miejsce spoczynku.