Fue nombrado organista de Vor Frue Kirke, Copenhague, en 1629 por recomendación del Rey Christian IV. Se le concedió licencia de ausencia para estudiar en Italia y Alemania desde 1631 a 1633. Durante este periodo puede haber estudiado en Hamburgo con Jacob Praetorius con cuya hija se casó en 1635 y para cuyo puesto de organista en San Petri, Hamburgo, fue elegido en 1651. Escogió, sin embargo, permanecer en su puesto como organista de San Nikolai, Copenhague, que había asumido en 1634 o 1635 y qué conservó hasta su muerte. También era organista de Holmens Kirke.

Él y su familia murieron en el incendio que destruyó el teatro de ópera erigido para celebrar el cumpleaños del rey Christian V en 1689. Lorentz presentaba conciertos cada día de la semana en San Nikolai, donde su ejecución en el excelente órgano construido por su padre le ganó su reputación como ‘segundo organista de nadie en Europa'. Según Pirro enseñó a  Buxtehude, pero no hay ninguna evidencia sobre  esta afirmación. Sólo sobreviven unas piezas cortas de órgano suyas; la mayoría son movimientos de danza, y parecen haber sido escritas con fines didácticos.