Elevata a basilica nel 1943 da S.S. Pio XII è il più bel monumento romanico-gotico esistente nelle Marche. Fu costruita prima dell'anno Mille dai monaci, venuti da Sant'Apollinare in Classe, sui resti del tempio di Adone con materiale della città di Suasa.
I benedettini trovarono qui una comunità cristiana in cui diffusero il culto di S. Lorenzo portato dai romani (siamo ai primi secoli dell'era cristiana) in seguito ai rapporti economici con Suasa.
Per questo l'Abbazia è stata dedicata a S. Lorenzo martire in Roma, "in silvis" per la presenza di boschi sacri, e poi "in campo" forse in seguito all'"ora et labora" dei benedettini che avevano come attività principale il lavoro dei campi.

E' una maestosa costruzione romanico-gotica a tre navate.
Ha delle arcate a tutto sesto in muratura, sorrette da colonne di granito grigio provenienti dall'Egitto, portate dai romani per i templi pagani.
La copertura è a capriate scoperte; la parte centrale, costituita da tre absidi, è quella più antica: risale infatti al periodo che va dal VII al IX secolo.

Di notevole importanza è l'Altare Maggiore per i suoi rari e pregievoli marmi. 

Sotto l'Altare Maggiore è presente una bellissima cripta riportata alla luce nel 1940.
La cripta ha al suo interno due crocifissi del 1600 in legno (eseguiti da Fra Innocenzo da Petralia autore dei crocifissi di Loreto e di Damiano d'Assisi) e un'urna del 1700 con dentro solo otto ossa di San Demetrio (il resto è a Salonicco -Grecia-; città dove venne ucciso nel 305).  

Tra le opere pittoriche che possiamo trovare all'interno dell'Abbazia, di grande rilievo è la tela del Ramazzani di Arcevia (1535) raffigurante la "Madonna e Santi" con scene della Passione.

Molto belli sono i medaglioni del rosario attorno alla tela.

Tavola dell'Agapiti datata 1530 Tavola dell'Agapiti datata 1530 Tavola dell'Agapiti datata 1530 raffigurante San Demetrio e San Lorenzo (con la graticola in mano), che ricevono da Gesù bambino in braccio alla Madonna, la palma del martirio.
Alle spalle di San Demetrio si nota un muro spezzato che vuol rappresentare il distacco tra la chiesa cattolica e ortodossa.