Inizialmente l’antico villaggio di San Lorenzo alle Grotte, si trovava in prossimità del Lago di Bolsena. Il suo territorio era caratterizzato da moltissime grotte, da qui il nome San Lorenzo alle Grotte.
Abitato inzialmente dagli Etruschi, sotto la dominazione Romana, San Lorenzo divenne Municipio e Prefettura Romani.
Risalente a questo periodo è la leggenda che durante un’invasione dei Vandali nel V sec. d.C., gli abitanti invocarono la protezione divina. Dopo poco, all’approssimarsi dei barbari, scese una fitta nebbia che impedì agli invasori di compiere la loro opera.
Grazie alla vicinanza della Via Cassia, il centro ebbe sempre una notevole rilevanza strategica, tanto da alimentare le continue lotte dei nobili locali e della Chiesa.
Nel XI Sec. San Lorenzo, venne ceduto dalla Contessa Matilde di Canossa, alla Chiesa. Successivamente si alternarono il dominio della Repubblica di Orvieto e la Chiesa.
Nella prima metà del XVI secolo, la città venne saccheggiata e incendiata dai lanzichenecchi, in viaggio verso Roma.
Nel Settecento poi, a causa dell’innalzamento del livello del Lago, la zona in cui sorgeva San Lorenzo Vecchio, divenne piuttosto malsana. Fu così che su iniziativa di Pio VI, allora tesoriere apostolico, il Papa Clemente XIV trasferì la popolazione in una zona più salubre.
Il progetto della nuova città, venne affidato a Francesco Navone, che si ispirò alla piazza Amalienborg di Copenaghen, sviluppando il paese a pianta ottagonale. Nella zona prescelta, venne poi portata l’acqua e nel 1774 fu definitivamente fondata San Lorenzo Nuovo.
Durante il Risorgimento, nel 1867, il monte Ladro,in prossimità di San Lorenzo Nuovo, fu teatro di numerosi scontri tra garibaldini e truppe Pontifice.
Nella seconda guerra mondiale, il paese subì diversi bombardamenti aerei con numerose vittime e ingenti danni.
