Este artigo busca investigar empiricamente os preditores e os impactos da percepção pública de legitimidade policial em São Paulo. O objetivo foi testar o modelo de Tyler a respeito da percepção de justeza procedimental no contexto brasileiro. Utilizamos, assim, dados de um survey representativo de adultos residentes em São Paulo, em 2015. A estratégia analítica adotada envolveu modelagem de equações estruturais para testar o papel mediador dos julgamentos de legitimidade policial entre a expectativa de justeza procedimental por parte da polícia e o comportamento de conformidade legal. Os resultados indicam maior complexidade na mensuração da noção de dever de obedecer no contexto paulistano, em relação ao cenário internacional. A partir de uma análise das respostas espontâneas a respeito da motivação de obediência, sugerimos quatro categorias de legitimidade policial: dever moral de obedecer; desobediência por protesto; obrigação coercitiva; rejeição da autoridade. Essas categorias foram incorporadas no modelo. As duas primeiras, que reconhecem a autoridade policial como legítima, estão associadas à percepção de justeza procedimental e são preditoras significativas do respeito às leis. As outras categorias, que não reconhecem a polícia como legítima, não. Por fim, discutimos algumas considerações a respeito das implicações para as políticas de segurança pública no Brasil.