We wnętrzu kościoła, w prawej nawie, umieszczony jest słynny cudowny barokowy obraz Matki Boskiej Brzeskiej z XVIII wieku w sukience wykonanej w Gdańsku w 1680 roku z pozłacanego srebra. Na sukience umieszczono herb Dunin należący do Świętosławy Dunin z Rajeckich Prażmowskiej Chorążyny Koronnej Nadwornej Staościny Łomżyńskiej. Obraz jest wzorowany na rycinie Antoniego i Hieronima Wierixów z Antwerpii z XVI wieku wg rysunku Martena de Vosa. Według niektórych relacji obraz ten został podarowany w Rzymie kasztelanowi brzeskiemu Adamowi Pociejowi przez papieża Klemensa VIII. Pierwotnie obraz był darem Świętosławy Prażmowskiej i umieszczony w kościele Dominikanów pw. św. Zofii, a po jego zburzeniu przeniesiono go w XIX wieku do obecnej świątyni. W czasach Białoruskiej SRR wierni ukryli Matkę Boską Brzeską przed władzami, wróciła ona na swoje miejsce po odzyskaniu przez Białoruś niepodległości, a w 1996 dokonano koronacji obrazu koroną papieską.
Na murach zewnętrznych kościoła znajdują się epitafia rodziny Jankowskich, która zginęła w wyniku działań wojennych w latach 1915–1920.