Lorentzens doktorgradsavhandling, , handler om mannsfigurer hos Knut Hamsun, August Strindberg og Arne Garborg. I tillegg til doktorgradsavhandlingen har Lorentzen skrevet åtte fagartikler i fagfellevurderte tidsskrifter (tre i internasjonale), deriblant flere artikler om fedre i norsk historie og litteraturhistorie. Artikkelen «Ibsen and Fatherhood» (, 2006) tar opp farsfigurer hos Henrik Ibsen. Han har også skrevet den teoretiske artikkelen «Masculinities and the Phenomenology of Men's Orgasms» (, 2007), som er hans mest siterte arbeid, og hvor han argumenterer for en ny seksualetikk basert på «penis som en bro fra meg til deg». Artikkelen ble i 2010 utsatt for kritikk fra biologer. Lorentzen har også bidratt med kapitler i flere bøker.