Il Real Monastero di San Lorenzo de El Escorial fu iniziato nel 1563 per ordine di Filippo II di Spagna e sostanzialmente completato entro il 1584 — appena ventun anni per quello che è ancora il più grande edificio rinascimentale del mondo. Filippo II aveva giurato di costruirlo dopo la vittoria del suo esercito alla Battaglia di Saint-Quentin, nel nord della Francia, il 10 agosto 1557, giorno della festa di San Lorenzo. San Lorenzo era stato martirizzato su una graticola; la celebre pianta a graticola del monastero — quattro torri angolari, lunghi cortili rettilinei, il Patio dei Re al centro — è la commemorazione architettonica di quel voto.
Il capo architetto, Juan Bautista de Toledo, tracciò i primi progetti basandosi sui principi rinascimentali italiani prima della sua morte nel 1567. Juan de Herrera subentrò e conferì all'edificio la sua severa finitura in granito non ornamentato: lunghe cornici orizzontali, lesene semplici, tetti in ardesia che ricordano il nord asburgico e una quasi totale assenza di decorazioni scolpite all'esterno. Lo stile divenne noto come estilo herreriano (stile herreriano) e dominò l'edilizia reale spagnola per il secolo successivo. Il complesso è costruito in granito grigio estratto dalla Sierra de Guadarrama immediatamente dietro l'edificio e ha la presenza nuda e monumentale di una città collinare piuttosto che di un palazzo.
Sotto l'altare maggiore della basilica si trova il Pantheon Reale (Panteón de los Reyes), luogo di sepoltura di quasi tutti i monarchi spagnoli da Carlo V in poi. La camera è ottagonale, rivestita dal pavimento al soffitto in marmo scuro e diaspro serpentino, e contiene ventisei sarcofagi identici in marmo nero con finiture in bronzo disposti su livelli — i re da un lato, le regine i cui figli divennero re dall'altro. Un Pantheon dei Principi (Panteón de los Infantes) separato, risalente al XIX secolo, custodisce i resti dei figli reali e delle regine consorti. Il Pantheon fu iniziato sotto Filippo III e Filippo IV; il rivestimento finale in marmo fu completato solo nel 1654 da Giovanni Battista Crescenzi.
La Biblioteca Reale, che occupa la lunga sala superiore sopra l'ingresso principale, è una delle biblioteche storiche più importanti d'Europa. Filippo II la costruì come biblioteca di lavoro per studiosi e la fornì con la propria collezione e con fondi acquistati e confiscati; oggi contiene circa 40.000 volumi a stampa, circa 4.700 manoscritti in arabo, latino, greco, ebraico, spagnolo e altre lingue, e importanti collezioni scientifiche e teologiche del Secolo d'Oro spagnolo. Pellegrino Tibaldi affrescò la volta a botte tra il 1586 e il 1592 con le sette arti liberali e le virtù cristiane. La sala è chiusa all'accesso accademico, ma il corridoio pubblico permette ai visitatori di percorrere l'intera lunghezza della stanza e vedere gli originali leggii rinascimentali, i globi celesti e terrestri e gli scaffali con i dorsi all'esterno (un'insolita inversione seicentesca progettata per preservare i bordi dorati delle pagine delle legature).