Het Koninklijk Klooster van San Lorenzo de El Escorial werd in 1563 in opdracht van Filips II van Spanje gebouwd en was in 1584 grotendeels voltooid — amper eenentwintig jaar voor wat nog steeds het grootste renaissancegebouw ter wereld is. Filips II had gezworen het te bouwen na de overwinning van zijn leger in de Slag bij Saint-Quentin in Noord-Frankrijk op 10 augustus 1557, de feestdag van Sint-Laurens. Sint-Laurens was gemarteld op een rooster; de beroemde roostervormige plattegrond van het klooster — vier hoektorens, lange rechthoekige binnenplaatsen, de Patio van de Koningen in het midden — is de architectonische herdenking van die gelofte.
De hoofdarchitect, Juan Bautista de Toledo, tekende de eerste plannen in Italiaanse renaissancestijl voor zijn dood in 1567. Juan de Herrera nam toen over en gaf het gebouw zijn strenge, onversierde granieten afwerking: lange horizontale kroonlijsten, eenvoudige pilasters, leien daken die aan het Habsburgse noorden herinneren, en een bijna volledig ontbreken van gebeeldhouwde versiering aan de buitenkant. De stijl werd bekend als estilo herreriano (de Herrerian-stijl) en domineerde de Spaanse koninklijke bouwkunst gedurende de volgende eeuw. Het complex is gebouwd van grijs graniet dat gewonnen werd in de Sierra de Guadarrama direct achter het gebouw, en het heeft de kale, monumentale aanwezigheid van een bergstadje in plaats van een paleis.
Onder het hoofdaltaar van de basiliek bevindt zich het Koninklijk Pantheon (Panteón de los Reyes), de begraafplaats van bijna elke Spaanse vorst sinds Karel V. De kamer is achthoekig, van vloer tot plafond bekleed met donker marmer en serpentijnjasper, en bevat zesentwintig identieke, met brons beslagen zwartmarmeren sarcofagen in lagen gerangschikt — koningen aan de ene kant, koninginnen wier zonen koning werden aan de andere kant. Een apart Pantheon van Prinsen (Panteón de los Infantes), uit de negentiende eeuw, herbergt de overblijfselen van koninklijke kinderen en koninginnen-gemalinnen. Het Pantheon werd begonnen onder Filips III en Filips IV; de uiteindelijke marmeren bekleding werd pas in 1654 voltooid door Giovanni Battista Crescenzi.
De Koninklijke Bibliotheek, die de lange bovenhal boven de hoofdingang beslaat, is een van de belangrijkste historische bibliotheken van Europa. Filips II bouwde het als een werkende geleerdenbibliotheek en vulde het met zijn eigen collectie en met aangekochte en geconfisqueerde bezittingen; het bevat nu ongeveer 40.000 gedrukte boeken, zo'n 4.700 manuscripten in het Arabisch, Latijn, Grieks, Hebreeuws, Spaans en andere talen, en belangrijke wetenschappelijke en theologische collecties uit de Spaanse Gouden Eeuw. Pellegrino Tibaldi beschilderde het tongewelf tussen 1586 en 1592 met de zeven vrije kunsten en de christelijke deugden. De hal is gesloten voor wetenschappelijke toegang, maar de openbare gang laat bezoekers de volledige lengte van de ruimte doorlopen en de originele renaissance-lessenaars, de hemel- en aardglobes en de rug-opwaartse boekenplanken zien (een ongebruikelijke zeventiende-eeuwse omkering ontworpen om de vergulde bladranden van de banden te behouden).