Leggendario sembra il racconto del supplizio di Lorenzo sulla graticola, ma il luogo e la data della sua passione sono attestati da una tradizione molto antica. Secondo la Depositio martyrum del calendario Geronimiano, subì il martirio a Roma, sulla via Tiburtina, durante la persecuzione di Valeriano, il 10 agosto del 258, quattro giorni dopo rispetto agli altri membri del collegio dei diaconi romani che furono giustiziati insieme al papa Sisto II.
Lorenzo amministrava il denaro della chiesa; per questo fu inizialmente risparmiato, nella speranza di avere da lui informazioni sui beni della comunità. Ma Lorenzo, dopo aver distribuito ai poveri i pochi averi di cui la Chiesa allora disponeva, presentò alle autorità romane una folla numerosissima di poveri, storpi e ciechi dicendo: “Questi sono i tesori della Chiesa”.
Si avviava così all’estrema testimonianza del martirio, che sanzionò una vita spesa a servizio dei poveri, in assoluta fedeltà all’Evangelo di Gesù. Sulla sua tomba Costantino fece costruire la basilica che porta il suo nome, la prima delle 34 chiese che Roma dedicò a questo suo amatissimo martire, terzo patrono della città dopo i santi Pietro e Paolo.