Marie Bertrand Lionel Jules, comte de La Laurencie, naît à Nantes le 24 juillet 1861. Issu de la noblesse française, il s'oriente d'abord vers une carrière administrative : il sort major de l'École nationale des eaux et forêts en 1883 et entre dans l'administration forestière. Parallèlement à ses études, il fréquente les universités de Grenoble et de Nancy. Ce n'est qu'à partir de 1898 qu'il décide de se consacrer entièrement à la musique, rompant avec sa première vocation pour devenir l'une des figures fondatrices de la musicologie française.
Violoniste accompli et fin connaisseur du répertoire de musique de chambre, La Laurencie se forme à l'étude de l'harmonie et de l'histoire de la musique. Il travaille le violon auprès de Léon Reynier et suit, au Conservatoire de Paris, les classes de Louis-Albert Bourgault-Ducoudray, où il approfondit l'harmonie et l'histoire de la musique. Cette double culture, à la fois pratique et savante, nourrira l'ensemble de son œuvre de chercheur.
La Laurencie enseigne l'histoire de la musique à l'École des hautes études sociales (rattachée par la suite à l'enseignement supérieur en sciences sociales) et donne des conférences réputées. Il collabore aux grandes revues musicales françaises de son temps et participe à la rédaction de l'Encyclopédie de la musique et dictionnaire du Conservatoire dirigée par Albert Lavignac, dont il supervise l'achèvement de 1919 à 1931 après la disparition de son initiateur.
Son œuvre de musicologue se distingue par une attention particulière à l'histoire de la musique instrumentale, du XVIᵉ au XVIIIᵉ siècle, et tout spécialement aux traditions musicales françaises. Parmi ses publications figurent La Légende de Parsifal et le drame musical de Richard Wagner (1888), une étude consacrée à l'España (1890), des monographies sur Rameau (1908) et Lully (1911), ainsi que Les Créateurs de l'opéra français (1920). Son ouvrage majeur reste L'École française de violon de Lully à Viotti, publié en trois volumes chez Delagrave entre 1922 et 1924 (réédité en 1971), considéré comme un jalon capital pour la compréhension de l'art des anciens maîtres du violon.
Acteur essentiel de l'institutionnalisation de sa discipline, La Laurencie est l'un des fondateurs de la Société française de musicologie, créée en 1917, dont il devient le premier président. Il occupe cette fonction de 1917 à 1920, puis de nouveau de 1931 à 1933, et dirige la revue de la société savante. Il meurt à Paris le 21 novembre 1933, laissant l'image d'un savant rigoureux ayant contribué de façon décisive à l'essor de la musicologie en France.