Le triomphe de la bataille de Saint-Quentin (10 août 1557) et la très avantageuse paix de Cateau-Cambrésis (1559) entre la Savoie et les Français ont consacré la puissance politique et militaire de l'armée savoyarde et du duc Emmanuel-Philibert.
Le duc déplaça sa capitale à Turin en 1563 et, pour célébrer la stabilité retrouvée, ordonna la construction d'une église royale à côté de son palais : une église dédiée à Saint-Laurent, le saint célébré le 10 août.
Comme c'est souvent le cas lorsqu'il s'agit d'art, d'histoire et de maisons régnantes, la dernière pierre a été posée très tard, en 1680, à une époque où le style dominant en Italie était devenu le baroque.
Le dessin choisi pour l'église royale San Lorenzo fut celui de Guarino Guarini. Prêtre, intellectuel mais surtout architecte, Guarini savait équilibrer les calculs d'ingénierie nécessaires avec l'utilisation de matériaux précieux, pour obtenir des résultats visuels inégalés. Un ensemble d' arcs magnifiquement entrelacés soutient la coupole, composant une impressionnante alternance de pleins et de vides structurels.