Levantada sobre una antigua mezquita musulmana, este templo fue una de las primeras iglesias erigidas en 1238 y por lo tanto formaba una de las feligresías de las primitivas parroquias valencianas.

La iglesia aparece terminada en 1276, aunque el edificio actual fue la consecuencia de las obras llevadas a cabo en dicha fábrica entre 1682 y 1684. En estas fechas se concluyó al Altar Mayor, hermoso ejemplar de estilo churrigueresco valenciano.

Entre 1743 y 1746 el arquitecto José Minguez construye la torre campanario. De planta hexagonal, realizado en ladrillo y 43,74 metros de altura, como consecuencia del terremoto del año 1822 quedó un poco desplazado de su eje, como se observa actualmente. La misma se encuentra enlucida de cemento imitando la sillería. El anterior campanario se habia desplomado a finales del siglo XVII. Se compone de cuatro cuerpos, el cuerpo de campanas aloja dos campanas que llevan por nombre: Domingo (1742) y Santa Anna (1718). Remata el campanario un cupulin con una curiosa veleta donde podemos ver la imagen de San Lorenzo con la parrilla (elemento propio de su martirio).

Mas información sobre las campanas en Campaners de la Catedral de Valencia

La iglesia es de una sola nave y planta basilical, con bóveda de medio cañón y lunetos, tiene una decoración arquitectonica de estilo corintio, pilastras con adornos platerescos y capillas laterales. El retablo mayor actual procede del convento franciscano de Calatayud, de donde fue trasladado, pues en 1908 la iglesia de San Lorenzo de Valencia fue cedida a los franciscanos por el arzobispo Victoriano Guisasola Menendez (1906-1914), al haber sido trasladada la parroquialidad de San Lorenzo a otro templo de la capital. El retablo mayor realizado en madera dorada, lo preside una figura barroca del siglo XVII representando a San Lorenzo. A su lados sendas imagenes de Santa Catalina de Siena y Santa Inés de Montepulciano cuyos originales fueron destruidos en la guerra civil española.

Los cuatro ovalos pintados, uno en cada tramo de la bóveda del techo, representan escenas de la vida de San Lorenzo.

En las reformas del templo que se realizaron a principios del siglo XX se construyó una nueva nave en el lado del evangelio en cuya cabecera se encuentra el Sagrario y el Altar de San Antonio de Padua. Las capillas laterales de este lado se adosaron a esta nueva nave en número de cuatro.

Esta nueva nave se cubre con bóveda de medio cañón y una cúpula de media naranja.

En el lado del evangelio encontramos las capillas de:

Capilla de Santa Rita presidida por una imagen de la Virgen del Consuelo de los Afligidos
Capilla de San Francisco de Asís con una imagen del Santo obra de José Maria Ponsoda. La escultura se encuentra flanqueada por Cristo Rey y la Virgen Maria.
Capilla de San José con imagen del titular y frescos en sus paredes, representando el de la izquierda la proclamación de San José como patrono de la Iglesia Universal realizada por el Papa Pio IX el 8-12-1870, en el centro la muerte de San José y a la derecha los desposorios de la Virgen Maria y San José.
Capilla de Nuestra Señora del Castillo patrona de Cullera

En el lado de la epistola encontramos las capillas de:

Capilla de la Purisima "Xiqueta" patrona de Benissa, cuya imagen se encuentra representada en el retablo.
Capilla de la Inmaculada Concepción con una imagen del imaginero José Maria Ponsoda. Las paredes se decoran con pinturas murales de Bellver Delmás alusivas a la devoción inmaculada.
Capilla de los mártires franciscanos

A los pies de la iglesia recibe culto una imagen del Crucificado venerado como Cristo de los Navegantes de gran sabor artístico y datado en el siglo XVIII.

Sobre el sagrario situado en la nueva nave antes citada, se encuentra el altar de San Antonio de Padua en cuya hornacina situada en el centro del retablo encontramos una imagen del Santo titular

El templo dispone de dos portadas, una de ellas a los pies de la iglesia, y la otra que es la entrada habitual al templo en uno de los laterales. La puerta lateral es de finales del siglo XVII y se compone de dos cuerpos, en el inferior se encuentra la puerta adintelada y en el superior encontramos en el interior de una hornacina una imagen en piedra a tamaño natural de San Lorenzo, obra del escultor José Garcia Lorente y colocada en junio de 2.010. La anterior habia sido destruida en la Guerra Civil de 1936. El conjunto se remata con un pequeño frontón curvo y se decora con adornos de bolas.

En esta misma fachada encontramos un panel cerámico realizado con azulejos de Manises, de factura moderna, en cuyo centro encontramos una escena con la aparición de Jesús a San Francisco de Asis. Rodea toda la imagen un conjunto de elementos de temática franciscana y adornos florales de reminiscencias barroca.

La portada de los pies, se adscribe al barroco academicista del siglo XVIII y consta también de dos cuerpos con hornacina (en la actualidad vacia).

Es curioso observar a los pies de la iglesia un pequeño balcón o mirador cubierto por una pequeña cúpula, que permite la vista a ambos lados de las calles donde se se situan las portadas de la iglesia.

Desde su construcción y hasta 1902 ha ejercido funciones de parroquia, fecha en la cual dichas tareas pasaron a realizarse en la Iglesia del Pilar, siendo cedida en 1908 a la orden de los franciscanos que construyeron un nuevo convento en el solar anexo.

Los franciscanos encontraron en 1908 el templo en franco abandono, por lo que tuvieron que efectuarse obras de consolidación. Las obras de repristinación del templo terminaron en 1912, los trabajos consistieron en cubrir toda la iglesia de arriba a abajo de estuco, obra del dorador Francisco March, se pavimentó el suelo con mármol y se revistó el zócalo de las columnas con preciosos jaspes. Ademas se construyó un nuevo convento, eso si de menores dimensiones, que el que tuvieron que abandonar y que estaba situado en la actual plaza del Ayuntamiento.

Este convento obra del hermano Mateo Company Alfonso, se construyó en el lado del evangelio y para ello hubo que derribar las capillas laterales de ese lado, la capilla de la comunión y ocupar parte del antiguo cementerio de la iglesia. Las capillas laterales fueron nuevamente reconstruidas adosadas a una nave de nueva planta que se añadió a la iglesia.

Durante la Guerra Civil los monjes fueron expulsados y la iglesia se convirtió en almacen de articulos militares. Terminada la guerra tuvo que ser nuevamente reconstruido realizandose algunas mejoras acordes a los nuevos tiempos. Actualmente el convento de San Lorenzo es atendido por los monjes franciscanos.