Królewski klasztor San Lorenzo de El Escorial został ufundowany w 1563 roku z rozkazu Filipa II Hiszpańskiego i ukończony w zasadzie już w 1584 roku – zaledwie dwadzieścia jeden lat wystarczyło, by powstał największy renesansowy gmach świata. Filip II ślubował go wznieść po zwycięstwie swojej armii w bitwie pod Saint-Quentin w północnej Francji 10 sierpnia 1557 roku, w dniu świętego Wawrzyńca. Święty poniósł męczeńską śmierć na ruszcie; słynny plan klasztoru w kształcie kraty – cztery narożne wieże, długie prostokątne dziedzińce, pośrodku Patio Królów – jest architektonicznym upamiętnieniem tego ślubowania.
Główny architekt, Juan Bautista de Toledo, opracował wstępne plany według włoskich zasad renesansu, zanim zmarł w 1567 roku. Następnie kierownictwo objął Juan de Herrera, nadając budowli surowe, pozbawione ozdób wykończenie z granitu: długie poziome gzymsy, gładkie pilastry, łupkowe dachy przywodzące na myśl habsburską północ oraz niemal całkowity brak rzeźbionej dekoracji na elewacji. Styl ten zyskał miano estilo herreriano (styl herreriański) i zdominował hiszpańskie budownictwo królewskie na kolejne stulecie. Kompleks wzniesiono z szarego granitu wydobytego w Sierra de Guadarrama, tuż za budowlą, i ma on surową, monumentalną obecność przypominającą raczej górskie miasteczko niż pałac.
Pod ołtarzem głównym bazyliki znajduje się Panteon Królów (Panteón de los Reyes) – miejsce pochówku niemal wszystkich hiszpańskich monarchów od czasów Karola V. Komnata jest ośmioboczna, wyłożona od podłogi do sufitu ciemnym marmurem i serpentynem, a w niej dwadzieścia sześć identycznych, okutych brązem sarkofagów z czarnego marmuru ułożonych piętrowo – po jednej stronie królowie, po drugiej królowe, których synowie zostali królami. Osobny Panteon Książąt (Panteón de los Infantes), pochodzący z XIX wieku, mieści szczątki królewskich dzieci i królowych małżonek. Budowę panteonu rozpoczęto za Filipa III i Filipa IV; ostateczne marmurowe oblicowanie ukończono dopiero w 1654 roku pod kierunkiem Giovanniego Battisty Crescenziego.
Biblioteka Królewska, zajmująca długą górną salę nad głównym wejściem, jest jedną z najważniejszych historycznych bibliotek w Europie. Filip II urządził ją jako bibliotekę roboczą dla uczonych, gromadząc zbiory z własnej kolekcji oraz z zakupionych i skonfiskowanych księgozbiorów; obecnie liczy około 40 000 drukowanych woluminów, blisko 4700 rękopisów w języku arabskim, łacińskim, greckim, hebrajskim, hiszpańskim i innych, a także znaczące zbiory naukowe i teologiczne z hiszpańskiego Złotego Wieku. Pellegrino Tibaldi ozdobił freskami sklepienie kolebkowe w latach 1586–1592, przedstawiając siedem sztuk wyzwolonych i cnoty chrześcijańskie. Sala jest zamknięta dla dostępu naukowców, ale publiczny korytarz pozwala zwiedzającym przejść przez całą długość pomieszczenia i zobaczyć oryginalne renesansowe pulpity do czytania, globusy niebieskie i ziemskie oraz półki z grzbietami książek skierowanymi do wewnątrz (niezwykła XVII-wieczna inwersja mająca chronić pozłacane krawędzie kart opraw).