Numa primeira instância, foi investido sobretudo de uma missão defensiva. Posteriormente, havia de se tornar a residência dos capitães donatários do Funchal e dos governadores capitães-generais.

Com a implantação do governo constitucional, em 1834, o Palácio de S. Lourenço, também conhecido por Fortaleza de S. Lourenço, passou a ter definitivamente uma função residencial. Foi, dois anos depois, dividido em duas áreas: o Palácio, sede da residência oficial do Governador Civil, e a Área Militar, onde atualmente funciona o Comando da Zona Militar da Madeira e um núcleo museológico com uma vasta coleção de armamento.

O Palácio de S. Lourenço foi classificado, em 1943, como Monumento Nacional. A sua arquitetura combina os estilos militar, manuelino e maneirista, atendendo às alterações que sofreu ao longo do tempo. Hoje, é a Residência Oficial do Representante da República.