Si bien la nueva circunscripción eclesiástica fue dispuesta en mayo del 2000 por el Papa Juan Pablo II, y en ese mismo mes y año Monseñor Antonio Lucibello, comunicó a Monseñor Adalberto Martínez Flores, que fue nombrado primer Obispo de la Diócesis, recién el 9 de julio se realizo la toma de posesión de la nueva circunscripción eclesial. Hoy día está a cargo de Monseñor Sebelio Peralta.
La Diócesis de San Lorenzo cuenta con quince parroquias en su jurisdicción y fue creada el 22 de mayo del 2000, separándose así de la Arquidiócesis de la Santísima Asunción.
El Nuncio Apostólico en el Paraguay Antonio Lucibello, Arzobispo de Thurio, en fecha 17 de mayo del 2000, comunicó a Monseñor Adalberto Martínez Flores hasta ese momento obispo titular de Tatilti y Auxiliar de la Arquidiócesis de la Santísima Asunción, su nombramiento como primer Obispo de la nueva circunscripción eclesiástica.
La toma de posesión de la flamante Diócesis de San Lorenzo fue el 9 de julio del 2000, bajo una intensa lluvia. Ese día participaron de la ceremonia de la eucaristía el Nuncio Apostólico Monseñor Antonio Lucibello, todos los obispos del Paraguay, sacerdotes de la zona, diáconos, y feligreses. También participó el Presidente de la República Luis Ángel González Machi.
Monseñor Martínez, fue nombrado obispo de la Diócesis de San Pedro en el año 2007 y desde ese día la Diócesis de San Lorenzo quedó a cargo del administrador diocesano Monseñor Joaquín Robledo, hasta el 1 de marzo del 2009, fecha en que Monseñor Sebelio Peralta asume como nuevo Obispo de la Diócesis.
PARROQUIAS INTEGRANTES DE LA DÓCESIS DE SAN LORENZO
Capiatá, Guarambaré, San Antonio, San Lorenzo, San Miguel de J. A. Saldivar, Santo Domingo Sabio, Villeta, Ypacaraí, Ypane, Ita, Itaugua, Nueva Italia, Ñemby, y Posta Ybycuá.
MONSEÑOR SEBELIO PERALTA
Nació el 19 de setiembre de 1939, en San Salvador. Hijo de Antolín Peralta y Eustasia Alvarez.

Cursó sus estudios eclesiásticos en el Seminario Menor de Villarrica y en el Seminario Mayor de Asunción.
Fue ordenado sacerdote en Borja, el 19 de diciembre de 1964. Ocupó los siguientes cargos: Vicario parroquial en las parroquias de Carapeguá y Ybycuí, Cura Párroco en Caazapá, Maciel y Sgdo. Corazón de Jesús de Villarrica.
Realizó estudios de posgrado en la Facultad de Teología de Buenos Aires. También integró el Equipo del Seminario Mayor del Paraguay.
Fue ordenado Obispo Auxiliar de Villarrica del Espíritu Santo el 1 de mayo de 1979.
Dirigió la Pastoral Universitaria y la Pastoral Familiar, y publicó un devocionario para la familia en el que recopiló las principales oraciones de nuestro pueblo. Su título, «Nembo?e ryru», que se convirtió en un material muy útil para los cristianos sencillos de nuestro pueblo. También editó tres folletos, material didáctico para los encuentros familiares, denominado «Ñande Róga» 1, 2 y 3.
En el orden nacional, ha sido el responsable del Departamento de Catequesis de la CEP y como tal participó en reuniones latinoamericanas y regionales propiciadas por el CELAM.
El 16 de julio de 1989, el Colegio de Consultores diocesanos de Villarrica lo nombró Administrador diocesano.
El 22 de abril de 1990, «L?Osservatore Romano» publicó su nombramiento como Obispo de Villarrica del Espíritu Santo, en reemplazo de Monseñor Felipe Santiago Benítez.
Tomó posesión de la sede el 27 de mayo del mismo año, siendo el tercer obispo diocesano de la Diócesis.
Actualmente es responsable del Equipo Nacional de Diaconado Permanente y miembro de la Comisión Episcopal del Seminario Mayor y de la Comisión Nacional de Liturgia, trabajando específicamente en las áreas de Religiosidad Popular e Inculturación. También es responsable del equipo de traducción de textos litúrgicos al guaraní.
El domingo 1 de marzo del 2010 asumió como nuevo obispo de la Diócesis de San Lorenzo tras cumplir una misión pastoral durante 19 años en la ciudad de Villarrica.