Le notizie sul castello di Poggio S. Lorenzo risalgono al 1198, quando Innocenzo III concedette a Farfa un privilegio di conferma di tutti i suoi beni. Nell'elenco veniva registrato subito dopo il castello di Capofarfa, il castello di Poggio S. Lorenzo con la chiesa dedicata allo stesso santo. La fondazione sembra dunque risalire al 1150 circa per controllare l'antico tracciato della Salaria, che nelle carte medievali si era ormai trasformata in strada Romana. Il castello si articolò su due nuclei ben distinti, la zona fortificata vera e propria e il borgo. Il castello, pur subendo l'egemonia di varie famiglie baronali romane, restò costantemente sotto il dominio farfense.
Nel 1817, in base al decreto del cardinal Consalvi di riorganizzazione dello stato della Chiesa, Poggio S. Lorenzo fu appodiato di Monteleone.