Su fecha de nacimiento puede deducirse de la edad indicada en el retrato grabado en su Spiritualium cantionum ..., Liber Primus (Venecia 1644), que dice 'Filibertus de Laurentiis Aetatis Ann. XXIII', pero el retrato y su inscripción pueden datar de antes de 1644. El medio busto, diseñado por Giovanni Burnacini, escenógrafo de su "Finta savia" (1643), muestra rasgos afilados, nariz larga y aguileña, barbilla partida, bigote fino y el pelo largo y ondulado a la moda de la época (que algunos versos, publicados en su "Arie a voce sola" de 1643, dicen que son rubios).

Desde fines de la primavera de 1631 hasta el 30 de septiembre de 1633 fue soprano en el coro de la Iglesia romana de San Luigi dei Francesi, renombrada por la calidad de su capilla musical (en aquellos años, entre otros, fueron organistas Orazio Benevoli, Michelangelo y Luigi Rossi). Que un muchacho con una buena voz, nacido en el Estado de la Iglesia, fuera a Roma para estudiar canto era cosa bastante común, especialmente si había intercesión de un protector influyente: no se saben todavía las circunstancias que determinaron su traslado. La participación en el entorno francés continuó después del alejamiento de San Luigi (presuntamente debido al cambio de voz); un documento conservado en la Biblioteca Nacional de París atribuye al apenas veinteañero Laurenzi la música perdida de "Il favorito del principe" (1639; libreto de Ottaviano Castelli), una ópera presentada en Roma en la embajada francesa por deseo de G. Mazzarino y dedicada al cardenal Richelieu. Un debut muy en gran estilo para ser su primar trabajo, pero no se sabe nada de alguna producción anterior..

En "Il favorito..." cantaba también la soprano Anna Renzi. La Renzi y Laurenzi estaban en Venecia en 1641: ella como intérprete en "La finta pazza" de Giulio Strozzi y Laurenzi para su publicación por Alessandro Vincenti de sus "Concerti ed arie a una, due e tre voci". No se sabe que Laurenzi haya ocupado algún puesto en Venecia, aunque el 20 de noviembre de 1641 dedicó su "Concerti ed arie..." a Giovanni da Pesaro, procurador-electo de San Marco, quizás con la esperanza de obtener empleo. Esta colección incluye música sobre textos de poetas romanos contemporáneos como Domenico Benigni y Ottaviano Castelli y de poetas como Orazio Persiani y Giulio Strozzi que habían trabajado en Venecia a mediados del siglo XVII. La única obra más larga en el libro es la serenata "Guerra non porta", sobre un texto de Giulio Strozzi, escrito para una celebración de Giovanni da Pesaro. La obra, compuesta para varias combinaciones de una a cinco voces e incluye movimientos instrumentales, abre con un pasaje corto para soprano sola y dos violines escrito en el género concitato. El resto del volumen consiste principalmente en arias estróficas pero también incluye juegos de variaciones estróficas, entre ellas una melodía muy florida para voz sola del soneto de Persiani "Già del sacro Leon".

No es improbable que la transferencia a Venecia de Laurenzi con la Renzi y apoyo editorial del compositor se hayan planificado en los recintos de la embajada francesa. El volumen de los "Concerti ed arie...", de más de un centenar de páginas, fue impresión costosa y ciertamente ajena a las finanzas del ex cantor de San Luigi. La canción más prestigiosa allí publicada, una "Serenata a cinque [voci] e doi violini e chitarrone", es igualmente sobre un texto de G. Strozzi. La serenata fue interpretada en la casa del procurador veneciano Giovanni Pesaro, dedicatario del libro, ex embajador en París y futuro Dogo de Venecia.

Los éxitos de la Renzi se celebran en las 'Glorie della signora Anna Renzi romana' (1644), un opúsculo siempre de G. Strozzi que recuerda a Laurenzi como el 'que había tenido gran parte en conducir a la excelencia a esta significativa joven'.Se ha pretendido atribuir a Laurenzi el rol de maestro de canto de la virtuosa, pero una comprobación de las fechas muestra no sólo que el 'maestro' era un poco demasiado joven, sino que la alumna era aproximadamente de la misma edad. Es más probable que el muchacho fuera simplemente su acompañante al clavecín: los versos publicados en "Arie a voce sola" lo definen de hecho como 'valorosissimo sonator di tasti' (valiosísimo sonador de teclas).

En el carnaval de 1642, siempre en Venecia, L puede haber tenido alguna parte como clavecinista en el "Belerofonte" de Vincenzo Nolfi y Francesco Sacrati representado en el teatro Nuovissimo, donde cantaba la Renzi; el contrato de 1644, que la Renzi habría renovado luego con el gerente del teatro, ofrecía a Laurenzi 'tocar en los ensayos así como en todas las óperas'; tal vez para el "Bellerofonte" se había acordado algo similar. En el carnaval de 1643, en el teatro de los SS. Giovanni e Paolo, se representó "La finta savia" (siempre con la Renzi) con el texto de Strozzi. Laurenzi esta vez proporcionó gran parte de la música de la ópera, a la que también contribuyó Tarquinio Merula (5 escenas del primer acto) y Battista Ferrari (4 del tercero). A los pocos días de la presentación de "La finta savia", Giovanni Battista Verdizotti publicó una selección de arias de ópera sólo de Laurenzi como "Arie a voce sola". De la dedicatoria a Francesco Michiel se puede deducir que la música de Laurenzi para la ópera ya había sido apreciada antes de la representación en una academia privada.

La publicación de la música de una ópera, cosa en sí excepcional, confirma la hipótesis de que Laurenzi (único compositor romano de esa temporada) tenía protectores influyentes. La temporada veneciana del joven de veintitrés años marca, sin embargo, el paso: para el carnaval siguiente Laurenzi obtiene sólo un trabajo como maestro en el clavecín en las óperas a realizarse en el Nuovissimo (es decir la "Deidamia" de Scipione Herrico, con la música de Cavalli).

En 1644 publicó por la editorial de Alessandro Vincenti su 'tercera obra', la colección antes mencionada de motetes latinos para voz sola "Spiritualium cantionum", ya no dedicada a un protector pero, jugando con su apellido, a la Virgen de Loreto. El intento de apertura al repertorio sacro es quizás una señal de la definitiva crisis con la escena veneciana. Lo cierto es que durante algunos años no hay noticias de él; quizás Laurenzi continuó siendo el compañero de confianza de la Renzi. En todo caso, se puede suponeer que publicó otra colección de arias, ya que los catálogos de venta de Vincenti, publicados en 1649, 1658 y 1662, mencionan tres obras suyas, una de las cuales, llamada "Arie siciliana [sic]", a voce sola, no parece coincidir con la música para "La finta savia". Tal vez se trata de una cuarta ópera perdida.

En el carnaval de 1647 Laurenzi estaba de vuelta en Roma, donde escribió la música para el carro musical del Príncipe de Paliano, Marcantonio (V) Columna, padre del más famoso Lorenzo Onofrio (el que desde los años sesenta regiría el destino de la producción oper´stica romana). El libreto del carro, titulado "Il trionfo della fatica", ya desde el frontispicio indica a Laurenzi compositor (mientras que el autor del texto se lo llama 'poeta inexperto'). Puesto que los versos del dúo coinciden con el famoso "Pur ti miro" (texto de Benedetto Ferrari) que viene añadido al final de "L'incoronazione di Poppea" de Monteverdi, en el mejor de los casos se debe asumir que el texto del carro es el resultado de un collage (de ahí la omisión del libretista) y la música ha sido re escrita desde cero por Laurenzi.

El último testimonio de la actividad teatral de Laurenzi es de 1651, con motivo del montaje en Ferrara de "L'esiglio d'Amore" (segundo y continuador del "Allacci", también reimpreso en 1666), con libreto de Francesco Berni y escenografía de Carlo Pasetti. La contribución de Laurenzi es compartida con Andrea Mattioli, músico habitualmente activo en Ferrara, a menudo en comunión con Berni y Pasetti, figuras destacadas de la escena local. Se desconoce cómo Laurenzi llegó a Ferrara, pero no es difícil imaginar que tuvieron buena participación los contactos romanos de los Bentivoglio, nobles de Ferrara (la ópera está dedicada al cardenal B. Odescalchi, ligado con Ferrara y futuro papa Inocencio XI). En 1659 se pagaron a un Filiberto Laurenti (que bien puede ser nuestro compositor) 7,10 liras por el 'clavacimbolo' en la fiesta de San Petronio en Bolonia, noticia que revela cómo sus actividades de acompañante, vinculadas a ocasionales celebraciones individuales, debían ser preferiblemente sustituidas por las de compositor. Desde esa fecha no se tiene ninguna noticia de Laurenzi.