La facciata della basilica è rimasta incompleta, ma accenna motivi ornamentali a testimonianza di un preciso intento decorativo. L’ampio ed alto frontone, a timpano triangolare, è completato da due torri a pianta quadrata culminate con celle vuote, impostate sugli angoli della facciata: un impianto architettonico di non facile riscontro in territorio bresciano di quel periodo. La semplicità delle linee di ordine toscano sottolineano l’essenzialità dell’intero organismo, rendendo, unicamente alla cupola, senso di grande spazialità. Il portale si presenta di stile composito, a doppio ordine.
La composizione spaziale interna a croce latina, di tipica concezione controriformista, con volta a botte, è cadenzata da larghe ed alte lesene corinzie, sormontate da un elaborato cornicione a fregio rinascimentale in rilievo, dalla costante e continua linea d’ornato, che si sviluppa per tutto l’intero contorno. L’ampia, unica navata si presenta ritmata dalle cappelle laterali (tre per parte), interposte alla struttura portante, aperte da alti archi e sottolineate dalle lesene corinzie. Il transetto si trova delineato dallo spazio di intervallo fra i quattro archi trionfali a tutto sesto, anch’essi impostati su lesene corinzie, che sorreggono, al centro della pianta cruciforme, il tamburo della cupola. Nei pennacchi angolari d’incrocio degli archi del transetto trovano luogo quattro altorilievi a medaglione. Così concepita, la composizione basilicale sottolinea le due grandi cappelle poste all’estremità del transetto, approfondendo maggiormente il presbiterio, in cui la curva dell’abside si richiude superiormente a catino, seguendo la pianta semicircolare del coro. Il pavimento della sala in lastre di pietra, ribassato rispetto al pavimento policromo del presbiterio e delle laterali cappelle, sottolinea anch’esso le linee della composizione. La luce, oltre che dalle finestre del tamburo, entra anche dalle due alte ed ampie finestre poste in corrispondenza del timpano della parete di fondo delle cappelle laterali del transetto e dalle due grandi finestre laterali del presbiterio.
Sopra i pennacchi d’incrocio degli archi del transetto, impostato su di un primo cornicione rinascimentale, munito di ringhiera, si innalza un tamburo, coronato da un secondo cornicione, su cui poggia la cupola coronata da una lanterna. La struttura muraria del tamburo, ad andamento interno circolare, assume all’esterno forma prismatica ottagonale, con una finestra snella per lato.
XVI – La chiesa è situata nella parte più elevata del centro del paese, allora chiamato Verolae Alghise e giuspatronato dai conti Gambara, al posto di un preesistente oratorio dei Disciplini, dove vi era un tempio dedicato a San Lorenzo e una chiesa dedicata a Santa Maria del Suffragio, di modeste dimensioni e troppo modesto per le necessità liturgiche del tempo.
XVI – E’ presente una piccola breccia nel tamponamento della prima cappella di destra, nella quale si nota tutta la parete affrescata con una pala d’altare dedicata a Santa Caterina al centro, Lucia ed Apollonia.L’affresco reca una data di incerta lettura MDXXII. Questo stà a significare la disposizione dell’edificio di culto preesistente rispetto alla costruzione dell’attuale chiesa di San Lorenzo.
1534 – Il papa Paolo III ha eretto nel 1534 la chiesa verolese a collegiata insigne con tutti gli oneri e i prilegi connessi.
1633 – Opera dei maestri di fabbrica Antonio e Domenico Comino,
La posa della prima pietra, secondo una annotazione del “Libro Cronologico” dei Cappuccini di Verolanuova, avvenne nell’agosto del 1633, deliberata collegialmente nel precedente gennaio dai rappresentanti del popolo, dal clero e dai maggiorenti della famiglia dei Conti Gambara. Con l’inizio della costruzione, architettonicamente interessante per la sua singolare concezione, si compiva il voto solenne espresso dalla popolazione verolese durante la drammatica esperienza della peste del 1630 e si esaudivano anche le più antiche sollecitazioni del Cardinale Borromeo (San Carlo), da lui espresse al cugino Gambara durante la visita pastorale del 1580 per le crescenti necessità di culto e di decoro della dignità prepositurale.
1647 – Il 30 giugno 1647 la chiesa viene consacrata dal vescovo Marco Morosini. A memoria della solenne celebrazione è presente murata in sagrestia un epigrafe.
1658 – In questa data risulta assegnata ai Disciplini di Santa Croce la vecchia parrocchiale posta poco distante dalla chiesa di San Lorenzo.
1683 – Per delimitare il presbiterio nel 1683 vengono realizzate le balaustre in marmo con diverse tonalità e con decorazioni ad incastri floreali.
1832 – Viene realizzato l’altare maggiore in marmo striato verde, e posizionato al centro del presbiterio.
XX – Viene realizzato tutto l’apparato decorativo interno, voluto dal Prevosto Don Francesco Manfredi, e l’architetto Antonio Tagliaferri ne segui i lavori, ispirandosi per l’ornamentazione al Gesù di Roma, chiamando a compiere le decorazioni d’ornato i manerbiesi fratelli Cominelli e altri pittori, quali i verolesi Roberto Galperti e Benedetto Lò. Il lavoro d’ornato della cupola è opera di Angelo Cominelli, il medaglione della volta e gli Apostoli sono opera del pittore bresciano Gaetano Cresseri.
1901 – Nel 1901 l’architetto Antonio Tagliaferri ebbe a ridisegnare la facciata, cercando di legare con lo stile del portale ed abbondando in fregi ed ornati: il progetto però, contrastante con le linee e le robuste partiture architettoniche esistenti, non ebbe seguito.
1909 – Nel 1909 viene realizzato su progetto dell’architetto Antonio Tagliaferri il campanile con una struttura autonoma, posto però in prossimità della vecchia chiesa parrocchiale.
1971 – Nel 1971 la chiesa viene eretta Basilica Romana Minore.