Já o interior revela um precioso recheio de arte barroca dos séculos XVII e XVIII, de certo modo inesperado face à secura do exterior, e que se integra dentro do conceito da 'arte total', tão específico dos programas decorativos portugueses da Idade Moderna. A obra de talha dourada da capela-mor, de Estilo Nacional, é devida ao entalhador Manuel João da Fonseca (1685). Nesta capela-mor, encontra-se o túmulo de D. João Bermudes, patriarca de Alexandria e Etiópia, falecido em 1570, que procede da anterior ermida. Os efeitos do terremoto foram nocivos e impuseram muitas obras de restauro no templo, mas ainda resta, da campanha anterior a 1755, a obra do coro barroco, com colunas de elegância berniniesca, em pedra acinzentada, suportando uma balaustrada, que remete para campanha barroca do início do século XVIII.