Barokowy kościół św. Wawrzyńca (San Lorenzo) wzniesiony w/g projektu Guarino Guariniego, został konsekrowany 12 maja 1680 roku, po ponad 13 latach od rozpoczęcia budowy. Aby wypełnić śluby złożone podczas bitwy pod Saint Quentin (wygranej 10 sierpnia 1557 roku, w święto św. Wawrzyńca), książę Sabaudii Emanuel Filibert postanowił odrestaurować i dedykować św. Wawrzyńcowi już istniejący Kościół Matki Bożej przy Żłóbku (wcześniej Matki Bożej Śnieżnej). W 1580 roku książę zmarł. Kolejne lata upływały pod znakiem wojen i rozrostu terytorialnego księstwa Sabaudii.

W 1634 roku położono kamień węgielny pod budowę nowego kościoła, jednakże roboty nie wyszły jednak poza fundamenty. W 1666 roku książę Sabaudii Karol Emanuel zaprosił do Turynu teatyna Guarino Guariniego i zlecił mu na budowę nowego kościoła pod wezwaniem św. Wawrzyńca. Fasada świątyni została utrzymana w stylu sąsiednich budynków.

Architekt w swojej architekturze zawarł różne symbole, dzięki którym można ją określić jako architekturę budowaną ze światłem, rozumianym jako symbol Absolutu. W geometrycznej strukturze kościoła widoczna jest symboliczna, pionowa droga, oznaczająca, poprzez kolejne poziomy, wspinanie się w kierunku światła, odpowiadające poszczególnym poziomom rozwoju duchowego człowieka. Kościół na dole jest mroczny, pozbawiony okien. Program ikonograficzny fresków wyraża ziemskie życie ludzkości. Pierwsze światło pojawia się na poziomie czterech loggii w formie okien weneckich, symbolizujących przypuszczalnie cztery żywioły: wodę, powietrze, ziemię i ogień. W miarę wznoszenia się ku górze intensywność światła wzrasta, zbliżając się do światła nadprzyrodzonego, Absolutu. Struktura architektoniczna kościoła oparta jest na planie ośmiokąta – jego kopuła stanowi system krzyżujących się łuków, tworzących świetlisty kwiat o ośmiu płatkach. Umieszczone pomiędzy oknami cztery pendentywy symbolizują czterech ewangelistów. Dekoracji kopuły dopełniają wizerunki aniołów, których jest ponad 400. W latarni, na wysokości 50 metrów znalazł się symbol Ducha Świętego, któremu na posadzce odpowiada ośmioramienna gwiazda. W 1827 roku kościół został odnowiony przez braci Fea na zlecenie króla Karola Feliksa.

W 1846 roku Antonio De Puy zbudował przed kościołem, na miejscu dawnego Kościoła Matki Bożej przy Żłóbku, oratorium Matki Boskiej Bolesnej (Oratorio dell’Addolorata). Silnej konstrukcji zawdzięcza kościół fakt, iż nie ucierpiał podczas bombardowania w czasie II wojny światowej. Ostatnio kościół został odrestaurowany z okazji dwóch publicznych pokazów Świętego Całunu, które miały miejsce w roku 1998 i 2000. W bocznej kaplicy znajduje się kopia Św. Całunu.

Świątynia znajduje się na Piazza Castello, tuż przed Piazzetta Reale.