De Basilica San Lorenzo (Basilica di San Lorenzo di Firenze) is de parochiekerk van de familie Medici in Florence in Italië. Hier liggen diverse leden van de Medici begraven. De kerk staat aan de Piazza San Lorenzo, dicht bij het huidige paleis Palazzo Medici-Riccardi.
De bouw begon rond 1420 naar een ontwerp van Brunelleschi. In 1516 vroeg Paus Leo X aan Michelangelo om de gevel af te maken.
Er is een crypte onder de kerk, die niet toegankelijk is vanuit het museum. In die crypte liggen Cosimo de' Medici de Oude (1389-1464) en de kunstenaar Donatello (1386-1466) begraven.