La chiesa di San Lorenzo nacque come centro religioso del castello e del borgo di Vergelle nel periodo medioevale. In origine filiale della vicina pieve di Pava, nel XII secolo passò dalla diocesi di Arezzo, all’interno della quale si trovava, alla diocesi di Pienza.
Alla fine del XVI secolo, contemporaneamente alla chiesa di San Lorenzo a Monterongriffoli, divenne sede di un fonte battesimale. Nel corso del secolo successivo, la chiesa venne radicalmente restaurata. Nel corso dei secoli XVIII e XIX, venne abbellita con varie opere e con gli altari laterali.
La chiesa è stata restaurata nel 1986 per volere del parroco don Benito Terzuoli e nuovamente nel 2001. Attualmente (2012) è officiata soltanto il 10 agosto, festa di san Lorenzo.
