Il suggestivo interno stupisce il pellegrino che ne varca la soglia, oggi soprattutto, dopo che il restauro degli affreschi e delle superfici murarie e la nuova illuminazione hanno restituito intensità e colore alle immagini e ai marmi, rendendo ragione ad uno spazio misurato e sereno. L’ampio invaso basilicale sembra dilatarsi oltre i muri perimetrali smaterializzati dalle architetture dipinte. Il progetto di trasformazione interno consistette nella sopraelevazione delle navate con la sostituzione delle colonne romaniche e l’inserimento di otto pilastri polilobati a sostegno di arcate leggermente a sesto acuto, nella introduzione delle volte a crociera e nella costruzione delle cappelle laterali. Prima di dirigerci alla cappella Dionisi, possiamo ammirare, sulla controfacciata il bel portale realizzato nel 1628, sotto l’episcopato di Alberto Valier. Il restauro ha valorizzato i finti marmi che incorniciano il monumentale orologio. Al di sotto della bifora quattrocentesca, tra la lapide dell’Ugolini e le spalliere lignee, il restauro ha restituito quanto si è conservato di un affresco della fine del XVI secolo o del XVII raffigurante un episodio connesso ad una pestilenza o il Trasporto di Cristo al sepolcro. Incontriamo, nella navata destra, il monumento a Pietro Colonna del 1780 e la cappella Dionisi dedicata ai SS. Pietro e Paolo. Della costruzione originale, voluta dal canonico Paolo Dionisi tra il 1481 e il 1484, rimangono l'arco marmoreo esterno, a sesto acuto e arricchito da fregi e sculture (il Redentore tra i SS. Pietro e Paolo), con doppie lesene; elementi che troveremo costanti anche nella fisionomia delle altre cappelle. Originale è pure l'architettura ad affresco attribuita al cosiddetto "Maestro del Cespo di Garofano", attivo nell'ultimo ventennio del XV secolo, recentemente identificato in Antonio Badile II. La cappella subì modifiche a partire dal 1710. Di Antonio Segala è l'altare, la cui cimasa è ornata dalle statue di Giuseppe Antonio Schiavi. Il martirio di S. Arcadio è invece di Angelo Sartori. La pala d'altare con la Madonna e il Bambino e i SS. Pietro, Paolo e Antonio è stata dipinta tra il 1711-1712 da Antonio Balestra.