La chiesa pievana dedicata a San Lorenzo, è un edificio romanico ad una sola navata realizzato con un calcare cavernoso grigio chiaro, tipico della bassa Val di Merse. La facciata è a strisce bianche e nere, secondo un uso che giunse nel senese da Volterra, tuttavia la bicromia è limitata all'archinvolto del portale, in quanto fu usato un marmo particolarmente pregiato, il cosiddetto "alberese nero" di Vallerano, località non lontana da San Lorenzo, abbondantemente usato, proprio per il suo pregio, nel Duomo di Siena. La facciata, con la sagoma a capanna, è ciò che rimane della costruzione più antica. L'interno, tipicamente romanico nella sua semplicità, presenta un paramento murario a vista analogo a quello dell'esterno; l'aula è a navata unica con copertura a capriate e abside semicircolare. E' presente inoltre un capitello romanico con motivi floreali di ispirazione lombarda, usato come acquasantiera.

Pianta

La pianta è ad aula unica a base rettangolare, con abside semicircolare.

Coperture

La copertura è a capanna, con capriate lignee. Il manto di copertura è in laterizio.

Struttura

La struttura è in muratura portante in pietra.

1108 - 1194 (costruzione intero bene)

L'esistenza della chiesa è attestata per la prima volta in un documento del 1108. Successivamente essa è menzionata nel 1194 in una Bolla del Pontefice Celestino III, come possedimento della Badia Ardenghesca.

XIII sec. - XIII sec. (testimonianza intero bene)

La chiesa, denominata "di S.Lorenzo a Foiano", è annoverata tra le architetture romaniche religiose del territorio senese alla metà del XIII secolo. Essa faceva parte dell'organizzazione ecclesiastica della Diocesi di Siena con funzioni di chiesa suffraganea di una pieve.

1862 - 1862 (cambio di intitolazione intero bene)

Nel 1862 la chiesa, detta "di San Lorenzo in Val di Merse", svolgeva funzioni di chiesa parrocchiale plebana nell'ambito del Vicariato di San Lorenzo a Merse, di cui costituiva la sede.

XX sec. - XX sec. (restauro intero bene)

L'aspetto attuale è frutto di un restauro degli inizi del XX secolo.