Consagrada por San Ambrosio en 393, es la iglesia más vieja de la ciudad. Fue reconstruida a lo largo de las líneas Romana en 1060.

El edificio como es ahora remonta al 1423 y fue diseñado y construido por Brunelleschi. En la reconstrucción de la basilica, Brunelleschi propuso su nuevo tipo de iglesia, en estilo clasico, inundado con luz para distinguir una claridad arquitectónica (y no místicamente en media luz como en precedencia), absolutamente regular y simétrica en sus corrispondencias, en una orquestación continua. Dentro hay trabajos del Rosso Fiorentino, Desiderio da Settignano, Donatello y Bronzino.

La iglesia es flanqueada por la esplendida Sacristía vieja echa por Brunelleschi y la nueva de Michelangelo, que huespeda las tumbas de la familia Medici, llamada Capilla de los Medici. A la izquierda de la iglesia hay la libreria Laurenciana, también diseñada por Michelangelo, por orden de la familia Medici, que quería un lugar donde conservar sus preciadas collecciones de libros, papiros y manuscritos.

No lejos de San Lorenzo está el Mercado central, construido con vitro y acero, un ejemplo esplendido de arquitectura del tardo siglo XIX.