Risalendo il Borgo San Rocco verso la Piazza, sulla destra per Via dello Stiratoio si raggiunge la chiesa di San Lorenzo.
La chiesa risale a prima del cinquecento ed apparteneva alle chiese rurali poste fuori dalle mura ed intorno alle quali si svilupparono i borghi.
A metà del cinquecento la chiesa era la più grande del paese tanto che il Vescovo di Tivoli mons. Croce, in occasione di una visita pastorale, propose di trasferire in essa il titolo di chiesa parrocchiale al posto di quella del SS. Salvatore, prossima al castello. Dal verbale di questa visita apprendiamo che “Sancti Laurenti extra muros” era la più antica del paese.
La chiesa, nel 1579, ospitò l'assemblea che designò il rappresentante della comunità presso il giureconsulto Luca Peto che avrebbe redatto lo Statuto pubblicato nel 1584.
Il tempio fu restaurato due volte a cura dei Massimo, la prima nel 1580 e la seconda nel 1784. I due fatti sono documentati da due lapidi, la prima posta sulla facciata della chiesa, che ricorda anche lo jus patronati e la seconda, posta all’interno.
Nel 1789 nella chiesa furono poste le travature e le colonne, opera dell’architetto romano Benedetto Piernicoli, con le quali era stato realizzato l'arco di trionfo in occasione della sosta di Pio VI nella località Molette.
L’interno ad una navata è coperto a capriate ed ha l’arco ed il presbiterio decorati con lo stemma dei Massimo, fiori, ghirlande ed angeli che sostengono la palma e la corona del martirio. Sull’altare maggiore una tela rappresenta il martirio di San Lorenzo.
Il terreno attiguo alla chiesa, ove fu poi edificato l’Asilo San Filippo, era originariamente adibito ad area cimiteriale.
Nel periodo gennaio-giugno 1944, durante l’ultimo conflitto mondiale, Arsoli divenne città ospedaliera e la chiesa fu trasformata in obitorio per tutte le salme dei feriti tedeschi e prigionieri che decedevano nell’ospedale.
Attualmente la chiesa è divenuta sede delle assemblee periodiche della Fratellanza della SS. Trinità.
