Lorenzo Casati nasce a Milano nel 1983, ed intraprende gli studi musicali dapprima in forma privata, con il maestro Gianfranco Nesti, presso il Corpo Musicale Santa Cecilia di Novate Milanese, poi presso la Civica Scuola di Musica "Claudio Abbado", dove si diploma in flauto traverso nel 2007, dopo aver conseguito lo stesso titolo come privatista nel 2006 presso il Conservatorio "Guido Cantelli" di Novara.

Nel 2009 si laurea in Astrofisica e Fisica dello Spazio presso l'Università degli studi di Milano-Bicocca, e nel frattempo prosegue con lo studio della composizione, che lo porterà alla laurea triennale, conseguita a pieni voti nel 2016 sotto la guida, fra gli altri, dei maestri Carlo Pessina, Filippo Cuscito e Giovanni Verrando. In questo periodo approfondisce il proprio interesse per la musica antica, frequentando i corsi del maestro Diego Fratelli, un percorso che successivamente proseguirà al Conservatorio "Giuseppe Verdi" di Como con Antonio Eros Negri e Michelangelo Gabbrielli; intraprende inoltre privatamente lo studio della direzione d'orchestra sotto la guida del maestro Francesco Attardi, con il quale collaborerà spesso in qualità di co-curatore per l'edizione di rare musiche ottocentesche (fra le quali la Seconda Sinfonia e la Sinfonia Epitalamio di Giovanni Sgambati, delle quali ricostruisce le partiture a partire dalle parti orchestrali manoscritte per i tipi di Suvini e Zerboni).

Prosegue i propri studi frequentando il Biennio Accademico di Secondo Livello in composizione presso il Conservatorio "Giuseppe Verdi" di Como, nella classe del maestro Vittorio Zago, e in occasione della propria laurea compone l'opera "Due ragazzi perbene – la morte di Peter Pan", su libretto proprio tratto da un dramma di Barry Lowe, messa in scena in anteprima da un ampio gruppo di studenti presso l'auditorium del Conservatorio stesso, ed in prima esecuzione assoluta in forma integrale presso il Teatro San Teodoro di Cantù nel settembre del 2019; durante questo periodo compone inoltre numerosi brani destinati all'esecuzione da parte di allievi e docenti del conservatorio stesso, fra i quali il violoncellista e direttore Guido Boselli, che include nel repertorio del proprio duo "Tubi e Corde" due suoi brani.

Nel 2017 si classifica secondo al Concorso Internazionale di Composizione "Nuove Musiche per Clavicembalo", organizzato presso il Castello Sforzesco dalla Scuola Internazionale Musicale di Milano (SIMM) e da Rugginenti-Volontè Edizioni, con la propria Suite Carolingia; partecipa inoltre in qualità di madrigalista (con registro vocale di tenore) alla realizzazione del CD Echi di cielo in terra lombarda, antologia di brani sacri inediti del Seicento, realizzato sotto la direzione del maestro Antonio Eros Negri.

Compositore dagli interessi eclettici, dal 2013 collabora in qualità di conferenziere e redattore di saggi storico/analitici con l'Orchestra Sinfonica "Giuseppe Verdi" di Milano, e dal 2017 in qualità di orchestratore con la "Philarmonia Orchestra of New York" ed il "Choir of the College of New Jersey". Dall'aprile del 2018 tiene inoltre i corsi di Teoria, Ritmica e Percezione Musicale ed Ear Training presso la Civica Scuola di Musica "Claudio Abbado" di Milano, che in precedenza l'aveva visto come allievo.

Affianca all'attività didattica quella artistica, in particolare come compositore e direttore, assumendo fra l'altro il posto di direttore stabile del Corpo Musicale Santa Cecilia di Novate Milanese nel 2022 e completando nello stesso anno l'opera lirica Decameron Privato, o sia il Pomo della Concordia; prosegue inoltre l'attività accademica e sta realizzando due nuove opere: un'ampia trattazione dell'opera sinfonica di Ottorino Respighi in collaborazione con il maestro Francesco Attardi, la cui pubblicazione per i tipi di Rugginenti-Volontè edizioni è prevista per il 2024, ed un manuale di contrappunto, armonia e composizione in più volumi, La Cetra di Orfeo, in collaborazione con il maestro Antonio Eros Negri.

Nel 2022 entra a far parte del team della Scuola di Musica Città di Novate.