En sus inicios la administración y celebración de los sacramentos era oficiada por y para los miembros de la orden religiosa exclusivamente, es decir que formaban parte del culto interno. Según lo ingresado en el cuaderno de las disposiciones del Colegio de San Carlos, el 2 de septiembre de 1792: “Primeramente se ha levantado en el campo de San Lorenzo una capilla de 8 varas y /media de largo y seis de ancho, en la que se ha colocado un altar y en él una imagen de la Purísima Concepción con corona de plata; y a los lados dos cuadros de San Miguel y San Rafael con sus marcos dorados y por remate un cuadro de San Juan con todo lo demás necesario para celebrar con decencia el Santo Sacrificio de la misa”.
A principios del siglo XIX, después de haberse instalado el convento en San Lorenzo, ante el creciente aumento de la población colindante y por la demanda de la comunidad de recibir atención espiritual, es que los hermanos franciscanos deciden abrir eventualmente y de manera parcial la clausura. Para llevar adelante esta nueva modalidad se gestiona el permiso correspondiente ante las autoridades eclesiásticas y bajo la figura de Templo Conventual se comienzan las prácticas del culto público. El nuevo Templo Conventual era atendido por el rector, nombrado por el padre guardián, y tenía el poder de ejercer el culto público otorgando los sacramentos de la confesión, bautismo, casamiento, y la extrema unción para las personas laicas.
En el año de 1858 el Señor Gobernador de la provincia, Don Juan P. López y el Reverendísimo Señor Vicario Apostólico Paranaénse Miguel Vidal llegan al convento con la finalidad de solicitarle al Padre Guardián Filiberto Dogliani, un altar dentro de la iglesia para que un clérigo seglar ejerciera la cura de las almas. Ante esta petición el Discretorio resuelve como mejor opción que un religioso franciscano sea el encargado de la labor. Aunque no existía una parroquia establecida, en la iglesia se administraban los sacramentos parroquiales a todos aquellos fieles que lo solicitaran y que en su mayoría acudían de las parroquias de Rosario y Coronda con la autorización de sus párrocos, siendo las partidas remitidas a las parroquias correspondientes.
En julio de 1859 la capilla San Lorenzo Mártir fue elevada al rango de parroquia por el vicario apostólico de Paraná Miguel Vidal, extendiéndose su jurisdicción territorial desde el río Carcarañá hasta el arroyo Ludueña y del río Paraná hasta los límites de la provincia de Córdoba.
A partir de la década de 1930, la parroquia pasó a ser sede de la Junta parroquial y las comisiones directivas de hombres, mujeres y jóvenes de la recientemente creada Acción Católica Argentina, funcionando como espacio de encuentro y organización de actividades varias por parte del laicado militante católico de la ciudad de San Lorenzo.
En el año 1958 la parroquia celebró con pompa su Centenario. Para la organización de los festejos se constituyó una Comisión Pro Centenario que se encargó de los preparativos, de recaudar fondos y de organizar junto al párroco obras de remodelación del edificio, que implicaron el levantamiento del piso y la remoción y traslado de los restos de personas insignes que se encontraban sepultadas allí.
En el año 2021, cuando la orden franciscana se retiró oficialmente de la ciudad de San Lorenzo, siendo trasladados los últimos religiosos a otras casas conventuales de la zona, la parroquia fue entregada formalmente al clero diocesano.