W przedsionku świątyni, na jego ścianach, dojrzymy elementy odkryte w czasie prac archeologicznych: resztki dekoracji romańskiego kościoła, w tym piękne mozaiki warsztatu Cosmatich, XII-wieczne inskrypcje dokumentujące akt poświęcenia tego przybytku, pozostałości XV-wiecznej płyty nagrobnej oraz interesującą, na ogół pomijaną, inną płytę nagrobną, dzieło znaczącego rzymskiego klasycysty XIX wieku – Pietro Teneraniego, wykonane w 1825 roku. Warto zwrócić na nią uwagę. Dedykowana jest młodo zmarłej Cleili Severini. Odchodzącą ze świata żywych dziewiętnastoletnią dziewczynę żegnają pogrążeni w smutku i rozpaczy rodzice, a towarzyszący jej zapewne za życia piesek, niepogodzony z odejściem swej pani, psim zwyczajem doskakuje do jej szat w geście miłości. Relief ten jest interesujący nie tylko dzięki swej melancholijnej aurze. Był też inspiracją dla wielkiego włoskiego poety Giacomo Leopardiego, który poświęcił temu pomnikowi ludzkiej pamięci kilka wzruszających wersów.

Wchodząc do kościoła, nie sposób nie zwrócić uwagi na jego XII-wieczny portal, który flankują dwa kamienne antyczne lwy trzymające w swych szponach owcę i niemowlę. We wnętrzu świątyni znajdziemy kilka wręcz podręcznikowych dzieł sztuki. Powstały w XVII wieku, gdy wczesnochrześcijański kościół zmodernizowano, a dzięki przedsiębiorczości osadzonych przy nim przez papieża Innocentego X mnichów z Zakonu Kleryków Regularnych Mniejszych doszło do sprzedaży poszczególnych miejsc w tym przybytku zamożnym obywatelom ówczesnego Rzymu, aby mogli zbudować wnim kaplice dla swych rodzin. Ozdobiono je najlepszymi dziełami sztuki mistrzów epoki – Guido Reniego, Gian Lorenzo Berniniego, Carlo Saraceniego i innych. Dzięki zebranym pieniądzom mnisi zadbali także o odpowiednie zaaranżowanie nowego, barokowego wnętrza. Zanim jednak poświęcimy mu kilka słów, należy wspomnieć pierwotną budowlę, która stanęła w tym miejscu w czasach odległych, sięgających cesarza Oktawiana Augusta.

W miejscu tym, niegdyś znajdującym się poza murami miasta, cesarz ten zbudował w początkach naszej ery wielki zegar słoneczny o rozmiarach dwóch boisk piłkarskich. Pozostałości tego założenia znaleźć można w podziemiach kościoła, jak również przed pobliskim Palazzo Montecitorio. Stojący tam obelisk (obelisk solarny) służył onegdaj jako wskazówka tego zegara. Tu też znajdował się słynny, dziś zlokalizowany nad Tybrem Ołtarz Pokoju (Ara Pacis). W kolejnych dekadach zegar zdemontowano, a zajmowany przezeń obszar został zaludniony i zabudowany. Do dziś w podziemiach kościoła przetrwały pozostałości antycznego domu, który powstał tu zapewne w II stuleciu naszej ery. Zachowała się jego mozaikowa posadzka z ornamentalnymi wzorami i basen. Miejsce domu w kolejnym stuleciu zajęła wielopiętrowa czynszówka (insula) ze sklepami na parterze, w której mieszkała niejaka Lucyna (Lucina). I to ona, jak głosi tradycja, udostępniała pomieszczenia swego domostwa gminie chrześcijan. Tu więc powstało jedno z pierwszych tzw. tituli – miejsc spotkań wyznawców Chrystusa w okresie, gdy religia ta nie była mile widziana w imperium, a okresy prześladowań wiernych przeplatały się z okresami względnej swobody. Tu, według Liber Pontificalis, wybrany został na papieża w 366 roku Damazy I. Tu też (titulus Lucinae) zbierali się ponoć jego zwolennicy, aby przygotować plan wyboru swego kandydata. Przy okazji wybuchały uliczne bójki pomiędzy nimi a partią kontrkandydata – Ursyna, aż do momentu, gdy ten ostatni został wypędzony z miasta przez prefekta Rzymu.

Powstanie pierwszej bazyliki o trzech nawach, o wielkości dorównującej dzisiejszej świątyni, datuje się na drugą połowę V wieku, na czasy papieża Sykstusa III. Być może w wyniku zniszczenia domu Lucyny podczas najazdu Wandali postanowiono w jego miejscu wybudować kościół poświęcony ważnemu i bardzo popularnemu rzymskiemu świętemu – Wawrzyńcowi. W jego nazwie pozostawiono jednak imię owej protektorki chrześcijan, właścicielki tak łaskawego im domu. Poza murami tego wczesnochrześcijańskiego kościoła odnaleziono dwa baseny chrzcielne, przeznaczone do typowego dla tego czasu obrzędu chrztu przez zanurzanie całego ciała – jeden przeznaczony dla dorosłych, drugi zapewne dla dzieci albo do obmywania stóp.

Dalsze losy bazyliki są mało znane. Dopiero w 1084 roku, za pontyfikatu papieża Paschalisa II, doszło do odbudowy świątyni po tragicznym dla miasta najeździe Normanów. Wtedy też powstała wspomniana campanila. Prace budowlane ciągnęły się wiele dekad i ukończone zostały w 1131 roku. W tym samym czasie pojawiły się też w kościele relikwie diakonów zamordowanych wraz z Wawrzyńcem, jak również dwa obiekty związane z nim samym – ruszt, na którym został według legendy umęczony, oraz kajdany, które nosił w czasie swego aresztowania. W niezmienionej postaci kościół przetrwał aż do połowy XVII wieku, gdy przekazany został wspomnianemu Zakonowi Kleryków Regularnych Mniejszych. Nawy boczne zabudowano, tworząc z nich kaplice; podobnie uczyniono z kolumnowym przedsionkiem.

W połowie XIX wieku doszło do oczyszczenia wnętrza z wybujałych dekoracji poprzedniej epoki oraz stworzenia kasetonowego stropu z centralnie usytuowaną sceną Apoteozy św. Wawrzyńca, i wreszcie do „oswobodzenia” kilku kolumn przedsionka. Usunięcie nadmiaru barokowych zdobień pozwoliło na skoncentrowanie się na najważniejszych elementach wystroju wnętrza. Dalsze „oczyszczenie” świątyni i fasady nastąpiło w latach trzydziestych XX wieku.

Po wejściu do wnętrza wzrok patrzącego od razu przykuwa ołtarz główny. Zaprojektował go znany barokowy artysta, wielokrotnie zatrudniany w mieście nad Tybrem – Carlo Rainaldi. W jego centrum znajduje się dobrze podświetlony i rzucający się w oczy o każdej porze dnia obraz – Ukrzyżowanie Guido Reniego. Niektórzy twierdzą, iż jest to najlepsze dzieło tego wybitnego barokowego twórcy. Zaiste jest to obraz wspaniały, ale też zadziwiający. Gdy podejdziemy bliżej, zobaczymy wiszącego na krzyżu Chrystusa o twarzy tak szczęśliwej, wręcz radosnej, że wpadamy w zadumę nad tym znanym nam przecież doskonale motywem ikonograficznym. W obrazie nie ma ran, krwi, spazmu udręki, a jedynie błogie oddanie – rozłożenie ramion jakby w akcie oddania siebie wyższej sile. Unosząca się, powiewająca wręcz przepaska okrywająca biodra Chrystusa uzmysławia nam, że oto na naszych oczach dokonuje się wniebowzięcie Syna Bożego i spotkanie z Ojcem. A jego śmierć nie jest końcem, a początkiem drogi wiecznego spokoju. Reni pokazuje nam Chrystusa, jakiego w dziełach sztuki widuje się rzadko. Przypomina niejako o czasach wczesnych chrześcijan, gdy śmierć łączona była nie ze strachem i bólem, ale stanowiła moment najistotniejszego dla chrześcijanina zbliżenia się do Boga. Na próżno też będziemy szukać w obrazie świadków Chrystusowego męczeństwa opłakujących go u stóp krzyża. Na próżno nasłuchiwać skargi umęczonego: „Boże mój, Boże, czemuś mnie opuścił?”. Na tle bliżej niezidentyfikowanego miasta, którym może być również Rzym, i na tle pagórkowatego krajobrazu wisi, a właściwie unosi się Syn Boży, rozkładając ręce w geście przywitania z nowym życiem. To ziemskie, które pozostawia u swych stóp wraz z czaszką symbolizującą vanitas (znikomość wszelkiej ziemskiej egzystencji), wydaje się oddawać bez żalu i skargi.

Najciekawsze pod względem artystycznym kaplice widziane od wejścia głównego:

• Kaplica Nawiedzenia (Cappella dell’Annunziata), czwarta po prawej – kaplica rodu Fonseca. Kryje się w niej wybitne dzieło dłuta Gian Lorenzo Berniniego. Pytanie, w jaki sposób ten wybredny artysta, który zlecenia przyjmował jedynie od tych najważniejszych i najbogatszych ówczesnego świata, dał się przekonać do zaprojektowania rodowej kaplicy i wyrzeźbienia podobizny drugorzędnego, acz papieskiego lekarza, Gabriele Fonseki, do dziś zajmuje umysły historyków sztuki. Zmarły ukazany jest w realistyczny sposób, a jego niemłoda już twarz uchwycona została w wyrazie religijnego uniesienia. Z jedną ręką ściśniętą na piersi, a drugą dzierżącą różaniec spogląda z niszy w głąb kaplicy, w której znajduje się scena Zwiastowania. Inne popiersia ukazują matkę i żonę lekarza i wykonane zostały przez uczniów Berniniego. Natomiast czwarte popiersie powstało dopiero w XIX wieku i jedynie nawiązuje do tych barokowych. Uwagę przykuje też dzieło znajdujące się po prawej stronie kaplicy – obraz Giacinto Gimignaniego (1664) ukazujący proroka Elizeusza, który na prośbę mieszkańców Jerycha, skarżących się na zatrutą wodę, za pomocą soli w cudowny sposób oczyszcza źródło.

• Kaplica św. Wawrzyńca (Cappella di San Lorenzo), pierwsza po prawej – w relikwiarzu u nasady ołtarza znajdują się ruszt i kajdany – legendarne narzędzia związane z kaźnią świętego diakona.W ołtarzu dojrzymy natomiast XVIII-wieczny obraz (autorstwa Sigismondo Rosy) przedstawiający Lucynę pokazującą Wawrzyńcowi plany poświęconego mu kościoła. Ściany boczne dekorują malowidła Giuseppe Cretiego, których tematem jest męczeństwo świętego oraz audiencja u cesarza Waleriana, któremu, według legendy, Wawrzyniec miał pokazać prawdziwe bogactwo swego Kościoła, czyli towarzyszących mu biednych i chorych.

• Kaplica św. Franciszka z Asyżu i św. Hiacynty Marescotti (Cappella San Francesco d’Assisi e Santa Giacinta Marescotti) – piąta po lewej. Jej największym skarbem są doskonałe malowidła i freski francuskiego caravaggionisty Simona Voueta. Dekorację sklepienia stanowią sceny z życia Marii. Obrazy po obu stronach kaplicy ukazują epizody z życia św. Franciszka: Porzucenie szat i Kuszenie  św. Franciszka  (1624).

• Kaplica św. Karola Boromeusza (Cappella San Carlo Borromeo) – druga po lewej. W ołtarzu głównym dostrzeżemy interesujący obraz cenionego barokowego malarza Carlo Saraceniego – Święty Karol Boromeusz w procesji św. Krzyża (1618)
• W lewym transepcie uwagę zwraca olbrzymi nagrobek, zajmujący całą przestrzeń arkady. Powstał w 1869 roku i upamiętnia kardynała Gabriele Filippo della Genga Sermattei, a jego autorem jest  Augusto Peruzzi.

• Przy jednym z filarów (po prawej) dojrzymy skromny nagrobek (popiersie z reliefem) wielkiego XVII-wiecznego malarza klasycysty – Nicolasa Poussina. Ów zdobiący go relief przypomina Et in Arcadia ego (Luwr, Paryż), najsłynniejsze dzieło tego francuskiego malarza, który większość życia spędził w Rzymie. Kiedyś jego sztuka była wręcz ubóstwiana, dziś znamy go głównie jako autora niepochlebnych opinii na temat Caravaggia: twierdził bowiem, że malarstwo upadło w momencie pojawienia się tego malarza.