Lorenzo Ghielmi si dedica da anni allo studio e all'esecuzione della musica rinascimentale e barocca. E’ fra i più affermati interpreti dell’opera organistica e cembalistica di Bach.
Tiene concerti in tutta Europa, in Giappone e nelle Americhe. Le sue registrazioni di Bruhns, di Bach dei concerti di Händel, e dei concerti di Haydn per organo e orchestra sono state premiate con il “Diapason d’or”.
Insegna organo, clavicembalo e musica d'insieme presso la Civica Scuola di Musica di Milano, nell'Istituto di Musica Antica. Dal 2006 gli è stata affidata la cattedra d'organo presso la Schola Cantorum di Basilea.
E' organista titolare dell'organo Ahrend della basilica milanese di S.Simpliciano dove ha eseguito l'opera omnia per organo di J.S. Bach.