Il complesso di San Lorenzo è insieme monastero, palazzo reale, basilica, sepolcro dinastico e biblioteca, organizzato in un impianto rigidamente geometrico a cortili regolari. L'architettura, avviata da Juan Bautista de Toledo e portata a compimento da Juan de Herrera, rinuncia a ogni ornato in favore di superfici nude di granito, spigoli netti e ordini classici usati con estrema sobrietà: è lo stile detto desornamentado, o herreriano, che diventerà la cifra ufficiale dell'architettura spagnola. La decorazione interna, affidata in larga parte a pittori italiani chiamati alla corte, oscilla tra il decoro composto e ortodosso richiesto dal sovrano e proposte più drammatiche e visionarie, non sempre accolte con favore.
Filippo II promuove la fondazione come voto legato a una vittoria militare e come mausoleo della dinastia asburgica, facendone il centro simbolico della monarchia cattolica e un manifesto degli ideali del concilio di Trento. Il re segue personalmente il cantiere e la scelta delle opere, imponendo criteri di chiarezza e decoro devozionale che orientano il lavoro degli artisti convocati dall'Italia.