Den 29. juni 1963 mottok Lorenzo Baldisseri prestevielsens sakrament fra erkebiskopen av Pisa, Ugo Camozzo. Han var student ved Det pavelige institutt i kirkemusikk (Pontificium Institutum Musicae Sacrae). Han skiftet senere studieretning, og tok sin doktorgrad i kanonisk rett fra Det pavelige Lateranuniversitet i Roma. Dissertasjonen var om Nuntiaturet i Toscana.[1]
Den 3. desember 1973 gikk Lorenzo Baldisseri inn i Den hellige stols diplomatiske tjeneste. Han ble postert til i de apostoliske nuntiaturene til El Salvador og til Guatemala. I 1977 ble Lorenzo Baldisseri nuntiatursekretær i Japan. I 1980 ble han postert til Brasil. Baldisseri flyttet så til det apostoliske nuntiatur i Paraguay i 1981. I 1983 ble han overført til Frankrike. Baldisseri ble deretter postert til Zimbabwe i 1986.
Den 6. april 1995 ble Baldisseri apostolisk nuntius til Paraguay.
Johannes Paul II utnevnte ham til apostolisk nuntius til India den 19. juni 1999. Lorenzo Baldisseri ble i tillegg apostolisk nuntius til Nepal 23. juni 1999.
Den 12. november 2002 utnevnte Johannes Paul II ham til apostolisk nuntius i Brasil.
Kurieposter i Roma
Pave Benedikt XVI utnevnte ham til sekretær for bispekongregasjonen den 11. januar 2012.
Den 21. september 2013 utnevnte pave Frans ham til generalsekretær for biskopssynoden.