W dokumentach lokacyjnych wsi z 1345 r. wzmiankowano o parafii. Pierwszy kościół był drewniany. Nowy kościół drewniany powstał w 1526 r. Kolejny kościół drewniany na podmurowaniu z cegły powstał na początku XVIII w. W 1871 roku Ksiądz Anzelm Grzesiewicz rozpoczął budowę kościoła według projektu Franciszka Baumana. Budowę ukończono w 1873 roku. Był to murowany, jednonawowy kościół z transeptem. Styl gotycko – renesansowy. Wygląd kościoła przetrwał do czasów dzisiejszych. W 2001 roku ksiądz Jan Janik proboszcz parafii przeprowadził gruntowny remont elewacji kościoła parafialnego w Kocierzewie Południowym. Kościół mimo wielu wydarzeń związanych z historia przetrwał w nienaruszonym stanie.

W świątyni znajduje się kilka zabytków sztuki sakralnej. W ołtarzu głównym z 1875 r. w retabulum znajduje się krucyfiks przeniesiony z poprzedniego kościoła. Przy łuku tęczowym ustawione są dwa ołtarze skrzyniowe poświęcone: św. Walentemu w srebrnej sukience z mieczem i kielichem oraz Świętej Rodzinie. W nawie poprzecznej po lewej stronie znajduje się ołtarz ze słynącym cudami wizerunkiem Matki Bożej Kocierzewskiej, obok której znajduje się srebrna sukienka i korona. Po prawej stronie mieści się ołtarz patrona św. Wawrzyńca, trzymającego symbol męczeństwa – kratę rusztu, na której był przypalany z rozkazu cesarza Waleriana. Srebrna kratownica oraz suknia wyeksponowana jest obok ołtarza. W świątyni warto zwrócić uwagę na wie pary świeczników majolikowych  manufaktury Radziwiłłów w Nieborowie oraz sufit, który ozdobiony jest polichromią z Litanią Loretańską.

Kościół jest wpisany do rejestru zabytków decyzją nr 547 z dnia 26.07.1980 r.