Il Bologna Fc 1909 ha comunicato di avere acquisito a titolo definitivo il diritto alle prestazioni sportive del difensore Lorenzo De Silvestri.
Soprannominato Lollo, terzino destro dotato di grande resistenza e agonismo, fa il suo esordio assoluto con la Lazio a 17 anni. Il 20 agosto 2006, segna il suo primo gol con i professionisti in Lazio-Rende.
Ha esordito in Serie A a 18 anni, nella partita Lazio-Fiorentina (0-1) del 22 aprile 2007 e dalla stagione 2007-2008 entra stabilmente in prima squadra, riesce a trovare spazio in campionato, ed esordisce nelle coppe europee giocando in Champions League. Nel 2007 ha firmato un rinnovo di contratto con il club biancoceleste fino al 2010. Il suo ingaggio si aggira attorno ai 300.000 Euro.
Nella stagione 2008-2009 vince il suo primo trofeo conquistando la Coppa Italia, battendo la Sampdoria ai rigori.
Il 26 agosto 2009 viene acquistato a titolo definitivo dalla Fiorentina per una cifra di poco inferiore ai 6 milioni di euro.
Il 16 luglio 2012 passa alla Sampdoria con la formula del prestito oneroso con diritto di riscatto fissato a 4 milioni.
Il 18 agosto 2016 si trasferisce a titolo definitivo al Torino per la cifra di 3,6 milioni di euro, con un contratto quadriennale e un ingaggio da 1 milione di euro.