Das Königliche Kloster San Lorenzo de El Escorial wurde 1563 auf Befehl Philipps II. von Spanien begonnen und war 1584 im Wesentlichen vollendet – kaum einundzwanzig Jahre für das, was noch immer das größte Renaissancebauwerk der Welt ist. Philipp II. hatte den Bau nach dem Sieg seiner Armee in der Schlacht von Saint-Quentin in Nordfrankreich am 10. August 1557, dem Festtag des Heiligen Laurentius, gelobt. Der Heilige Laurentius war auf einem Rost gemartert worden; der berühmte rostartige Grundriss des Klosters – vier Ecktürme, lange rechteckige Höfe, der Patio de los Reyes im Zentrum – ist die architektonische Erinnerung an dieses Gelübde.
Der leitende Architekt Juan Bautista de Toledo entwarf die ersten Pläne nach italienischen Renaissance-Prinzipien, bevor er 1567 starb. Juan de Herrera übernahm daraufhin und verlieh dem Bauwerk seine strenge, schmucklose Granit-Optik: lange horizontale Gesimse, schlichte Pilaster, Schieferdächer, die an den habsburgischen Norden erinnern, und eine fast vollständige Abwesenheit von Schnitzereien an der Außenfassade. Der Stil wurde als estilo herreriano (der Herrerian-Stil) bekannt und dominierte das königliche Bauwesen Spaniens für das nächste Jahrhundert. Die Anlage ist aus grauem Granit erbaut, der in der Sierra de Guadarrama unmittelbar hinter dem Gebäude gebrochen wurde, und hat die karge, monumentale Präsenz einer Bergstadt, nicht eines Palastes.
Unter dem Hochaltar der Basilika befindet sich die Königliche Gruft (Panteón de los Reyes), die Begräbnisstätte fast aller spanischen Monarchen seit Karl V. Die Kammer ist achteckig, von Boden bis Decke mit dunklem Marmor und Serpentin-Jaspis verkleidet und beherbergt sechsundzwanzig identische, mit Bronze beschlagene schwarze Marmorsarkophage, die in Reihen angeordnet sind – Könige auf der einen Seite, Königinnen, deren Söhne Könige wurden, auf der anderen. Eine separate Prinzen-Gruft (Panteón de los Infantes) aus dem 19. Jahrhundert birgt die sterblichen Überreste königlicher Kinder und Gemahlinnen. Die Gruft wurde unter Philipp III. und Philipp IV. begonnen; die endgültige Marmorverkleidung wurde erst 1654 von Giovanni Battista Crescenzi fertiggestellt.
Die Königliche Bibliothek, die die lange obere Halle über dem Haupteingang einnimmt, ist eine der bedeutendsten historischen Bibliotheken Europas. Philipp II. baute sie als Arbeitsbibliothek für Gelehrte und bestückte sie aus seiner eigenen Sammlung sowie aus gekauften und beschlagnahmten Beständen; heute umfasst sie rund 40.000 gedruckte Bände, etwa 4.700 Handschriften in Arabisch, Latein, Griechisch, Hebräisch, Spanisch und anderen Sprachen sowie bedeutende wissenschaftliche und theologische Sammlungen aus dem spanischen Goldenen Zeitalter. Pellegrino Tibaldi freskierte das tonnengewölbte Deckengewölbe zwischen 1586 und 1592 mit den sieben freien Künsten und den christlichen Tugenden. Die Halle ist für den wissenschaftlichen Zugang geschlossen, aber der öffentliche Korridor ermöglicht es Besuchern, die gesamte Länge des Raumes zu durchschreiten und die originalen Renaissance-Lesepulte, die Himmels- und Erdgloben sowie die rückwärtige Buchaufstellung (eine ungewöhnliche Inversion des 17. Jahrhunderts, die die vergoldeten Buchschnittkanten der Einbände schützen sollte) zu sehen.