W efekcie bazylika wymagała renowacji, która została przeprowadzona w latach 1807–1820 przez Giuseppe Valadier (ponieważ zmarł on przed jej zakończeniem, dalsze prace nadzorował Gaspare Salvi), usunięto wówczas konfesję Berniniego.
W pałacu 31 grudnia 1939 roku wybuchł pożar, który spowodował również zniszczenia w bazylice, renowacja świątyni trwała do 1944 roku.
Architektura i sztuka Wnętrze bazyliki jest trójnawowe z apsydą, poprzedzone narteksem.
Malowidła na ścianach nawy głównej przedstawiające sceny z życia św. Wawrzyńca i św. Damazego są dziełem Luigi Fontana.
W ołtarzu głównym znajduje się dzieło Federico Zuccari Koronacja Marii z 1568 roku, u góry przedstawiono Chrystusa nakładającego koronę na głowę Maryi, u dołu na pierwszym planie malowidła znajdują się święci: Wawrzyniec, Damazy, Piotr i Paweł, natomiast na drugim planie jest scena męczeństwa św. Wawrzyńca. Nad ołtarzem znajduje się XIX-wieczne cyborium w formie niskiej kopuły wspartej na czterech alabastrowych kolumnach korynckich z figurami aniołów na rogach. Pod ołtarzem przechowywane są relikwie świętych papieży Eutychiana i Damazego. Koncha apsydy zawiera okrągłe freski przedstawiające personifikacje wiary, nadziei i miłości autorstwa Francesco Grandi.
Kaplice boczne Kaplice znajdują się na bokach narteksu oraz przy prawej nawie bocznej.