I Padri della Compagnia di Gesù si stabilirono in città a seguito di  due ingenti lasciti testamentari, da parte di due cittadini centesi, che offrirono loro le risorse per fondare la chiesa di San Lorenzo e l’adiacente Casa dei Padri. La costruzione della chiesa, su disegno dell’architetto Pietro Alberto Cavalieri, risale al 1765 e si protrasse fino al 1785, anche a causa dell’interruzione conseguente alla soppressione dell’ordine dei Gesuiti (1773).  Nel 1860, su disegno di Luigi Bertuzzi, fu costruito il campanile.

L’interno della chiesa, completamente bianco, presenta soluzioni compositive che, sposandosi alle modulazioni della luce, creano effetti scenografici di grande suggestione ed esaltano gli elementi architettonici e scultorei 

La chiesa di San Lorenzo, oggi sconsacrata, è dal 1870 di proprietà della Fondazione Patrimonio degli Studi.

Gli eventi sismici del 2012 resero inagibili le chiese centesi e la Pinacoteca Civica “Il Guercino”, tanto che tutte le opere d’arte furono evacuate. Nel 2015, con l’intento di rendere fruibili i capolavori  realizzati dal Guercino e dalla sua bottega, la chiesa diventò la sede della Pinacoteca San Lorenzo.