Romańska ceglana dzwonnica pochodzi z przebudowy w 1112 roku, znajduje się po prawej stronie za narteksem. Z pięciu kondygnacji powyżej narteksu, dolne dwie mają podwójne łuki, a trzy górne – łuki potrójne z marmurowymi filarami.
Portal flankują dwa średniowieczne lwy, jeden z nich trzyma w łapach owcę, a drugi niemowlę.
Nawa główna ma sześć przęseł z arkadami po obu stronach, prowadzącymi do kaplic bocznych. Nad filarami oddzielającymi kaplice znajdują się okrągłe freski ze scenami z życia św. Wawrzyńca. U góry nad każdym łukiem znajduje się prostokątne okno, pomiędzy nimi są wizerunki świętych. Freski zostały wykonane przez Roberto Bompiani w 1860 roku.
Kasetonowy sufit nawy został wykonany w 1857 roku, jest on złocony i zdobiony rozetami, w centralnym panelu znajduje się obraz autorstwa Mometto Grüttera.
Ołtarz główny zaprojektował Carlo Rainaldi, w jego centrum znajduje się obraz Ukrzyżowanie autorstwa Guido Reni z około 1640 roku, we frontonie umieszczono tondo Matka Boża z Dzieciątkiem. Pod ołtarzem znajdują się relikwie świętych męczenników Poncjana, Euzebiusza, Wincentego i Pelegrynusa.
Witraże apsydy przedstawiają Św. Wawrzyńca, Legendę Abgara z Edessy i Św. Rytę.
W muzeum przy bazylice przechowywane są kajdany, w które – według legendy – zakuto św.