Em 23 de julho de 1927, Dom Inocêncio Engelk, bispo coadjutor da Diocese da Campanha (MG), quando visitava seus filhos espirituais na estância de São Lourenço (MG), ao terminar solene liturgia celebrada na pequenina Capela do Senhor Bom Jesus do Monte, ouviu dos moradores o desejo de se ter ali uma paróquia, situação que o motivou, naquele momento, a decretar a criação da Paróquia São Lourenço. O documento foi lavrado em 22 de novembro do mesmo ano e o primeiro vigário foi o Cônego Raimundo Corrêa.
Em 1932, a paróquia foi entregue aos frades franciscanos da Província Eclesiástica da Imaculada Conceição, sendo nomeado como o primeiro pároco dessa nova fase, e o quinto na sucessão da paróquia, Frei Egídio de Assis Schwekhost. A ele coube a missão de construir a nova matriz da paróquia, numa área de fácil acessibilidade e em proporções que pudesse receber um número maior de fiéis para celebrar todos os sacramentos da Igreja Católica.
O projeto foi elaborado pelo engenheiro Ismael de Souza e as obras ficaram a cargo de Afonso Rampinelli. O bispo nomeou uma comissão para cuidar da construção: doutor Humberto Sanches, senhor João Lage, doutor Ribeiro da Luz, coronel Manoel Dias Ferraz e capitão José Bacha. Em 1933, iniciou-se o desaterro do local onde projetava a igreja.
Frei Egídio motivou a campanha do tijolinho, em que cada devoto comprava um tijolinho e ele mesmo o assentava, fazendo com que cada ofertante se sentisse responsável pela construção da igreja. Também foi criada, a partir de 1934, uma festa com o intuito de arrecadar fundos – a tradicional Festa de Agosto.
A 17 de março de 1935, com a presença de autoridades federais, estaduais e municipais, eclesiásticas e de muitos outros cidadãos são-lourencianos, teve lugar o lançamento da pedra fundamental, sendo paraninfo o presidente da República doutor Getúlio Vargas.
Toda mão de obra era de cunho voluntário, num ato de piedade e devoção. Em 1º de agosto de 1936, a cripta já servia de local para os serviços religiosos; em 1937 foi finalizado o coro; em 1939 foi concretizada a torre lateral; o altar-mor foi confeccionado em Itajubá e colocado em 1943; em 1947 foi colocado o piso em cerâmica vermelha.
Os franciscanos deixaram a paróquia após 72 anos de dedicação e empenho, devolvendo à diocese a continuidade da missão e assumindo como pároco diocesano o Padre Edvar Rodrigues Rangel, em 2004.
A igreja foi sagrada em 30 de janeiro de 1961 pelo bispo Dom Othom Motta. Foi elevada ao título de basílica menor em 20 de setembro de 2016 pelo decreto da Sagrada Congregação para o Culto Divino e a Disciplina dos Sacramentos. Em 1º de agosto de 2019 o templo foi inscrito no Livro de Tombo Histórico Patrimonial do Município de São Lourenço.
A Basílica Menor São Lourenço Mártir possui traços arquitetônicos bizantinos, góticos indianos e coloniais, colunatas em estilos romano e persa. O altar-mor, todo elaborado em mármore, recebeu as imagens de São Pedro e São Paulo, tendo, ao centro, o excelso padroeiro da paróquia, São Lourenço, segurando em uma de suas mãos uma grelha, objeto de seu martírio.
Na mesa do pão foram depositadas as relíquias dos santíssimos beatos Frei Modestino de Jesus e Maria e Irmã Blandina.
Compõem o presbitério duas pinturas a óleo que explicitam a ordenação diaconal e o enterro do mártir São Lourenço; no teto arredondado encontra-se uma linda expressão do Senhor Jesus sentado no trono dos Céus. Essas pinturas foram feitas em 1956. Quatro altares menores foram confeccionados em mármore e concreto e instalados nas laterais da nave, dedicados a Nossa Senhora de Fátima, Nossa Senhora Aparecida, Sagrado Coração de Jesus e Imaculada Conceição. Lindos vitrais narram fases da vida de São Francisco, outros nos contam os milagres de Jesus. Na torre encontram-se quatro sinos, batizados como São Lourenço, São Francisco, Santo Antônio e São Paulo, que são acionados eletronicamente. O relógio totalmente mecânico, a cordas, com engrenagens em ferro, fabricado por José Michelini, possui quatro faces com dois metros de diâmetro e numeração em algarismos romanos. No adro da basílica encontra-se um monumento elaborado em latão com a imagem de São Francisco, erguido em agosto de 1963, para homenagear a passagem dos frades franciscanos pela paróquia.
Tradicionalmente, a festa de São Lourenço acontece de 31 de julho a 10 de agosto. O dia 31 remonta a um antigo costume dos fiéis de subirem o monte da Ermida do Senhor Bom Jesus, capela localizada na colina do Parque das Águas. De lá a imagem é transladada até a Basílica Menor de São Lourenço, local onde acontece a novena, que reúne devotos de todas as partes da cidade e também de fora dela, no caso dos turistas. Também são convidados padres e bispos amigos da paróquia que presidem a Santa Eucaristia e fazem a meditação temática da novena.
No dia 10 de agosto, data do martírio do glorioso mártir, os fiéis acorrem às várias missas do dia no intuito de honrar o padroeiro. São diversos eventos que ocorrem nesse dia, não sendo apenas religiosos.
Em 2020 foi possível sobrevoar a cidade com a relíquia de São Lourenço em um balão.
Existem muitos gestos de piedade como procissão, carreatas, vigílias eucarísticas, terços… Há, inclusive, relatos de que alguns devotos não comem nada que vá ao fogo nesse dia em sinal de penitência e amor a São Lourenço.
