Kostel svatého Vavřince je původně románský kostelík, zmiňovaný už roku 1135. V 18. stol. byl přestavěn a zbarokizován Ignácem Palliardim starším (pravděpodobně podle plánů Kiliána Ignáce Dientzenhofera).
Roku 1784 byl kostel zrušen a jeho zařízení rozprodáno. Chátrající objekt byl poté opraven v letech 1830–40.
Kostel svatého Vavřince na Petříně je součástí výletu Petřínská rozhledna