Es el único resto que queda de lo que fuera la Iglesia de San Lorenzo, declarado Monumento Nacional en 1877.
Es una de las ocho puertas con las que contaba la antigua ciudad amurallada, que descendían desde el Castillo de Santa Catalina. Algunas de ellas aún se conservan o conservan el nombre, pero esta es la mejor conservada.
En la parte inferior se encuentra la capilla, con decoración de arabescos mudéjares en los muros y en el altar. La tradición dice que aquí se enterró a Fernando IV el Emplazado, aunque lo único cierto es que aquí se veló su cadáver fallecido el 7 de Septiembre de 1312 en Jaén.
También fue este el lugar donde se bautizó a Maximiliano de Austria, primo del emperador Carlos I.

Al Arco de San Lorenzo se accede por una puerta de la época y, subiendo una escalerilla, se llega a una capilla de cuya bóveda pende un colgante de yesería con lámpara votiva. Las paredes están cubiertas por un espléndido zócalo de alicatado mudéjar, así como la mesa del altar con estrellas de veinticuatro puntas; sobre la mesa un nicho rebajado, también con decoración mudéjar, donde se alberga un buen crucifijo. Por una puerta pequeña de arco ojival se accede a la escalera que conduce a la segunda planta, ocupada por un magnífico salón de cúpula ojival que tiene un arco de yesería con inscripción árabe, varios escudos nobiliarios y nichos con alicatados moriscos.