Anhand dieser Darstellung wird die lange Entwicklungsgeschichte der Basilika deutlich. So ist auf der linken der Seite der große, aus dem vierten Jahrhundert stammende, konstantinische Ursprungsbau zu erkennen.

Dieser entstand in der unmittalbaren Nähe des Grabes des in Rom hochverehrten Märtyrerheiligen. Aufgrund der räumlichen Situation in der sich das Grab befand, verzichtete man in dieser Epoche noch darauf, das Grab in die Basilika zu inkorporieren.

In späterer Epoche, dem 6. Jahrhundert, wurde auf der rechten Seite der Ursprungsbasilika - nun direkt über dem Grab des Laurentius - von Papst Pelagius II. (579-590) eine weitere Basilika errichtet. Später wurde sie erweitert, d.h. in ihrer Gesamtlänge praktisch verdoppelt. Es ist diese hieraus entstandene Basilika, die bis heute an dieser Stelle existiert.

Während des Pontifikats des Papstes Hadrian I. (772-795) wurde der Ursprungsbau mit einem Marienpatrozinium konsekriert, während die pelagianische Basilika von nun an das Patrozinium des Heiligen trug, da sie ja auch sein Grab barg. Der mit dem Marienpatrozinium versehene Ursprungsbau erschien nur noch bis in das 8. Jahrhundert in den Quellen und ist offenbar schon bald nach der Errichtung der neuen Basilika aufgegeben worden.