El castell de Sant Llorenç es vincula a la família del mateix nom, coneguda des del segle XI i estretament relacionada amb la família comtal. El primer membre documentat és Ponç Adalbert de Sant Llorenç, fiador d’un acord entre Ramon Berenguer, senyor de Canet, i el comte Gausfred II (entre el 1014 i el 1074). La referència més reculada sobre el castell de Sant Llorenç és de l’any 1192, en què Ramon de Sant Llorenç concedí el dret d’alberga que ell tenia en els castells de Sant Llorenç i Sant Hipòlit. L’any següent donà aquests dos castells al rei Alfons el Cast, per bé que Pere el Catòlic els retornà a la seva vídua.
No s’han conservat vestigis de l’antic castell de Sant Llorenç, que possiblement es trobava situat al centre del poble.