Mentionnée dès 972, Saint-Laurent n'apparaît désignée comme église paroissiale qu'en 1270, après avoir subit au XIIe siècle de nombreuses modifications.

Elle est vraisemblablement rebâtie le clocher de l'église figuré sur une gravure du XVIIe siècleen 1343.
Le prix-fait de l'élévation de son clocher, en 1426, suggère qu'elle avait déjà englobé l'église Saint-André qui lui était contiguë.
Un cloître et un cimetière apparaissent en 1445 et une nouvelle reconstruction intervient en 1604.
Jusqu'à la Révolution, Saint-Laurent demeure l'église d'une paroisse qui s'étendait le long du Rhône, peuplée de pêcheurs et de matelots.
Sous le patronage de saint Georges, la confrérie des gardians de Camargue y établit son siège en 1647. A la désaffectation de l'église, celui-ci sera transféré à Notre-Dame-de-la-Major.
L'église fut également le siège de la confrérie des cardeurs de 1601 à 1676.
A la Révolution, les huit paroisses de la ville sont réduites à trois. Saint-Laurent est retirée au culte et utilisée comme entrepôt. Définitivement fermée en 1794, elle vendue comme bien national.
Il faudra attendre le Concordat de 1801 pour que le quartier de la Roquette retrouve une église paroissiale, celle de l'ancien couvent des Grands-Augustins, qui deviendra église Saint-Césaire en 1839.
Au début du XXe l'édifice devient une salle de spectacle (« Les Variétés »), puis de 1930 au début des années 1990, salle de cinéma (« Le Capitole »).

Aujourd'hui, gérée par l'association du Méjan, l'ancienne église est utilisée comme salle d'exposition, notamment lors des Rencontres de la Photographie.