W zachodniej części nawy znajduje się chór muzyczny, wsparty na czterech kolumnach.
Nawę główną nakrywa sklepienie kolebkowe z lunetami, natomiast nawy boczne – sklepienie krzyżowe. Szczególnie cennym elementem pierwotnego wystroju architektonicznego jest sklepienie prezbiterium z późnorenesansową, geometryczną dekoracją sztukatorską, należącą do tradycji tzw. sztukaterii lubelskiej. W dekoracji zachowały się elementy heraldyczne związane z finansującymi kościół z rodu Sapiehów, w tym kartusze z herbem Lis.
Zasadnicza część barokowego wyposażenia świątyni powstała po przejęciu parafii przez misjonarzy św. Wincentego a Paulo na początku XVIII wieku. Przy przebudowie kościoła i urządzaniu jego wnętrza zatrudniono architektów Karola Antoniego Baya i Wincentego Rachettiego. Karol Bay przygotowywał projekty ołtarzy, które wykonywali warszawscy snycerze i rzeźbiarze związani z warsztatem Bartłomieja Michała Bernatowicza oraz Stanisław Cieślikiewicz.
Głównym elementem wyposażenia prezbiterium jest regencyjny ołtarz główny, zaprojektowany przez Karola Antoniego Baya i wykonany około 1729–1730 roku przez warsztat Bartłomieja Michała Bernatowicza i jego współpracowników.