Offiziell eingeweiht im 1830, präsentiert sich das heutige Gebäude im neoklassizistischen Stil und stammt aus den letzten Jahrzehnten des 18. Jahrhunderts, entworfen vom venezianischen Architekten Bernardino Maccaruzzi.
Es befindet sich auf dem Gelände einer früheren Kirche, die im 18. Jahrhundert abgerissen wurde, weil sie als zu klein erachtet wurde, von der nur sehr wenig bekannt ist. Obwohl das Datum seiner Gründung unbekannt ist, belegen die uns überlieferten historischen Quellen die Existenz einer Kirche, die seit dem 12. Jahrhundert dem Heiligen Lorenzo gewidmet war und bereits um die Mitte des 15. Jahrhunderts ein erstes Mal umgebaut wurde. Heute ist der Glockenturm der vorherigen Kirche aus dem 15. Jahrhundert erhalten geblieben.
Im Inneren des Doms sind sieben Altäre erhalten, von denen der Hauptaltar im Presbyterium dem Heiligen Lorenzo gewidmet ist.
Traditionell findet am 29. September hier die feierliche Messe, geleitet vom Patriarchen von Venedig, zur Fest des Schutzpatrons von Mestre, dem Erzengel Michael, statt.
Am folgenden Tag, dem 30. September, wird San Hieronymus gefeiert, dem die älteste Kirche von Mestre gewidmet ist, die sich in der gleichnamigen Straße, nur wenige Schritte vom Uhrturm entfernt, befindet.
