La Chiesa di San Lorenzo Martire di Gatteo Mare venne costruita nell'anno 1290 circa nel complesso del Castello e diventò una Chiesa nel 1541.
All'interno si possono ammirare i dipinti del pittore di Gatteo Mare Don Stefano Montanari, risalenti al Settecento.
Nel 1819 venne traslata nella Chiesa della Madonna del Popolo, eretta nel 1576 su ordine del marchese Fabrizio Guidi di Bagno e la moglie Laura Colonna, proprio nella piazza che fronteggia il noto Castello Medioevale e dove era ubicato un Sacello in memoria di Santa Maria de Lacrimis, utilizzato come un vero e proprio rifugio dai tanti viandanti che attraversavano la boscaglia limitrofa.
Con il passare degli anni la Chiesa di San Lorenzo Martire di Gatteo ha ospitato le tante salme di alcuni membri della famiglia Guidi di Bagno di Romagna, come Fabrizio Guidi di Bagno (il marchese di Montebello), Ferdinando Guidi di Bagno (che ordinò di essere seppellito all'interno), e la moglie Laura Colonna (fondatrice del Sacello di San Martino nel 1614).
Durante i vari restauri le spoglie di tutti i componenti della famiglia Guidi di Bagno vennero raccolte nel sarcofago appartenente al marchese Fabrizio, all'interno della cappella situata nell'altare. Nel 1821 venne demolita la vecchia Chiesa di San Lorenzo che si trovata all'interno del Castello e nell'anno 1847, toccò la stessa sorte al campanile. Solo a partire dal 1868 ebbe iniziò l'ampliamento della Chiesa Parrocchiale e nell'occasione vennero costruite alcune cappelle laterali e venne restaurata del tutto l'intera struttura.