Lourenço nasceu em Huesta, reino de Aragão (atual Espanha), em 225, recebendo dos pais cristãos excelente formação. Em função dela, decidiu mudar para Roma, centro do Catolicismo, embora esta ainda estivesse numa fase de transição entre o passado idólatra e a realidade da Cátedra de Pedro. Seu santo zelo o destacou aos olhos do Papa São Sisto II, que o tornou diácono e seu auxiliar, responsável por um centro dedicado aos pobres.
Logo foi nomeado arquidiácono, o principal entre os sete da igreja em Roma. O diaconato, desde o tempo dos Apóstolos (cf. At 6,1-6), implica na administração de bens da Igreja, como o dinheiro necessário para a vida dos os clérigos e auxílio aos necessitados, o cuidado dos paramentos e objetos de culto, e ações como a distribuição da Eucaristia, isto é, um cargo de alta responsabilidade, ao qual Lourenço correspondia com rara prudência e vigilância, humildade e honestidade absoluta. Não muito depois de assumir tais funções, o imperador Valeriano I iniciou uma duríssima perseguição aos cristãos, em 257.
No ano seguinte, o Papa Sisto II foi martirizado, por decapitação. A Tradição conta que, ante a sua condenação, Lourenço falou: “Meu pai, vais sem levar o teu diácono?”. E o Papa respondeu: “Meu filho, em poucos dias me seguirás”.
De fato, três dias depois do seu martírio, Valeriano exigiu que a Igreja lhe entregasse todos os seus bens. Lourenço teria então reunido os pobres e lhos apresentado, dizendo: “Estes são os bens e o tesouro da Igreja”. Foi então preso e condenado à tortura, na tentativa de apostasia. Na prisão, recuperou milagrosamente a vista de um cego, o que levou à conversão de Hipólito, o oficial romano responsável pelo cárcere. No dia seguinte, foi colocado sobre um cavalete, onde o esticaram de modo a lhe deslocar os ossos, e o açoitaram com cordas acrescidas de bolas de chumbo nas extremidades.
A serenidade de Lourenço durante o suplício levou à conversão de um soldado imperial, de nome Romano, que também foi martirizado pouco depois. Valeriano decidiu então queimar Lourenço vivo. Colocaram-no sobre uma grelha de ferro com carvão aceso por baixo, mas depois de certo tempo o diácono, sorrindo, disse aos torturadores: “Já podeis virar-me, desta lado já estou bem assado”. Diante dessa sua heroica serenidade e bom humor, ainda muitos dos presentes se converteram, fato narrado por São Prudêncio, seu contemporâneo, enquanto Valeriano, sempre mais colérico, mandou aumentar a intensidade do fogo.
Por fim, Lourenço faleceu sobre a grelha, em 10 de agosto de 258. Ele é o padroeiro dos diáconos e da cidade de Huesca, na Espanha. São Lourenço tem a honra de ser mencionado na Liturgia da Santa Missa (Oração Eucarística I) e na Ladainha de Todos os Santos.