El Real Monasterio de San Lorenzo de El Escorial se inició en 1563 por orden de Felipe II de España y se completó sustancialmente en 1584 — apenas veintiún años para lo que sigue siendo el edificio renacentista más grande del mundo. Felipe II había prometido construirlo tras la victoria de su ejército en la Batalla de San Quintín, en el norte de Francia, el 10 de agosto de 1557, día de la festividad de San Lorenzo. San Lorenzo fue martirizado en una parrilla; la célebre planta del monasterio en forma de parrilla — cuatro torres en las esquinas, largos patios rectilíneos, el Patio de los Reyes en el centro — es la conmemoración arquitectónica de ese voto.
El arquitecto principal, Juan Bautista de Toledo, trazó los planos iniciales siguiendo principios renacentistas italianos antes de su muerte en 1567. Juan de Herrera tomó entonces el relevo y dotó al edificio de su severo acabado en granito sin ornamentación: largas cornisas horizontales, pilastras lisas, tejados de pizarra que recuerdan al norte de los Habsburgo y una ausencia casi total de decoración tallada en el exterior. El estilo pasó a conocerse como estilo herreriano y dominó la construcción real española durante el siglo siguiente. El complejo está construido con granito gris extraído de la Sierra de Guadarrama, inmediatamente detrás del edificio, y tiene la presencia desnuda y monumental de un pueblo de montaña más que de un palacio.
Bajo el altar mayor de la basílica se encuentra el Panteón de los Reyes, lugar de enterramiento de casi todos los monarcas españoles desde Carlos V. La cámara es octogonal, revestida de suelo a techo en mármol oscuro y jaspe serpentino, y alberga veintiséis sarcófagos de mármol negro con herrajes de bronce idénticos dispuestos en gradas — los reyes a un lado, las reinas cuyos hijos fueron reyes al otro. Un Panteón de los Infantes separado, de fecha decimonónica, alberga los restos de los hijos reales y las reinas consortes. El Panteón se inició bajo Felipe III y Felipe IV; el revestimiento final de mármol se terminó solo en 1654 por Giovanni Battista Crescenzi.
La Real Biblioteca, que ocupa el largo salón superior sobre la entrada principal, es una de las bibliotecas históricas más importantes de Europa. Felipe II la construyó como biblioteca de trabajo para eruditos y la dotó con su propia colección y con fondos comprados y confiscados; actualmente contiene aproximadamente 40.000 volúmenes impresos, unos 4.700 manuscritos en árabe, latín, griego, hebreo, español y otras lenguas, e importantes colecciones científicas y teológicas del Siglo de Oro español. Pellegrino Tibaldi pintó al fresco la bóveda de cañón entre 1586 y 1592 con las siete artes liberales y las virtudes cristianas. La sala está cerrada al acceso académico, pero el corredor público permite a los visitantes recorrer toda la longitud de la sala y ver los pupitres de lectura renacentistas originales, los globos celeste y terráqueo, y las estanterías con los lomos hacia dentro (una inusual inversión del siglo XVII diseñada para preservar los bordes dorados de las páginas de las encuadernaciones).