O interior é de uma só nave, à maneira jesuítica, com quatro tramos divididos por pares de pilastras dóricas encimadas por um grande entablamento, com capelas laterais entre as pilastras, comunicando entre si, cúpula no cruzeiro, transepto pouco profundo e capela-mor rectangular.

O coro é suportado por duas colunas. Na abóbada existem três ordens de arcos torais por cada tramo, do mesmo teor das pilastras. As abóbadas do transepto e da capela-mor têm tramos mais curtos, apenas de duas ordens de treze quartelas. Ainda no transepto, estão duas grandes telas do século XVII, retiradas das capelas, que evocam a Adoração dos Magos e o Presépio.

(http://www.regiaocentro.net/lugares/coimbra/monumentos/senova.html)

A igreja era precedida de um grande pátio ladeado de pórticos, o atrium , cujo lado oriental, ligado à igreja, formava um vestíbulo, o narthex . Só depois de cruzado o portal se tinha a perspectiva. O ritmo uniforme das arcadas da nave impele-nos para o grande arco do fundo, o arco triunfal, que serve de moldura à abside e ao altar. Este era colocado na bema, área elevada ao centro de uma nave transversal, o transepto, e que corresponde ao cruzeiro.

(http://joanario.no.sapo.pt/paleocrista.htm)