Grégoire de Tours (544-595) nous apprend qu'à l'époque mérovingienne (VIème siècle), une basilique dédiée à Saint Laurent se trouvait sur l'axe nord-sud conduisant de Lutece à Senlis. Saint Domnole, mort Evêque du Mans en 543, était, sous le règne de Clotaire 1er, à la tête d'un couvent de moines dans la basilique Saint Laurent. Surélevé par rapport au lit de la Seine et à l'abri de ses caprices, ce site portait une église, un monastère et des jardins maraîchers.
Les invasions normandes se traduisent par des pillages et des destructions qui nécessitent au XIIème siècle, la reconstruction de l'église Saint Laurent, érigée en paroisse dès 1180.

Face à l'accroissement de la population, l'église fut reconstruite au cours du premier quart du XVème siècle. De l'église précédente, seule avait été conservée l'ancienne tour. Le 19 juin 1429, le chœur et le déambulatoire furent consacrés par Jacques du Chastelier. Six chapelles y furent ajoutées dans la seconde moitié de ce siècle et au début du XVIème siècle, puis de 1656 à 1659 le transept et une nef à quatre travées, voûtée , épaulée par des arc-boutants extérieurs et fermée par une façade de style "Jésuite" à deux étages avec pilastres doriques et ioniques, dont la première pierre fut posée en En 1621.

L'église compte parmi ses paroissiens Saint Vincent de Paul et sainte Louise de Marillac. En 1660 Louise de Marillac y est enterrée. En 1712, le chevet de l'église fut prolongé d'une chapelle axiale et coiffée d'une coupole.
En 1789, dès le début de la Révolution, l'église est dévastée . Elle deviendra "Temple de la Raison" en 1793, puis de l'Hymen et de la Fidélité, enfin "Temple de la Vieillesse en 1798 pour être rendu en 1802 au culte catholique.
Pour donner à l'église de plus vastes dimensions, la façade classique de 1621 fut remplacée, sous Napoléon III, par un fronton gothique dû à l'architecte Constant-Dufeux.

Saint Hippolyte était un tribun romain du IIIe siècle qui fut chargé de la surveillance en prison du diacre Laurent. Édifié par la conduite de ce dernier, il se convertit au christianisme et fut baptisé par Laurent avec les dix-neuf personnes de sa maison. Il fut martyrisé à cause de sa foi vers 258, à Rome.