Scena ukrzyżowania na drzwiach jest prawdopodobnie jednym z najstarszych przykładów takiego przedstawienia w sztuce.
Wnętrze bazyliki jest trójnawowe bez transeptu, podzielone przez 24 antyczne kolumny z II wieku. Nad oraz między arkadami zachował się fryz z V wieku. Okna są nie szklane, ale z selenitu. Nawę główną przykrywa drewniany sufit w całości zrekonstruowany w 1936 roku.
W głębi nawy mieści się schola cantorum zrekonstruowana w 1936 roku z fragmentów pochodzących z V wieku.
Konchę apsydy zdobi fresk przedstawiający Chrystusa w otoczeniu świętych autorstwa Taddeo Zuccari z 1560 roku. Freski w łuku apsydalnym wykonał Eugenio Cisterna w latach 1919–1920.
Front ołtarza głównego wykonany jest z porfiru. Pod ołtarzem znajdują się relikwie św. Sabiny i trzech innych męczenników (sprowadzone do bazyliki przez papieża Eugeniusza z podmiejskiego sanktuarium św. Aleksandra).
Wzdłuż ścian prawej nawy znajdują się fragmenty dekoracji z V wieku. W nawie tej jest wejście do kaplicy św. Jacka, ozdobionej freskami autorstwa Federico Zuccaro przedstawiającymi na ścianach historie z życia św. Jacka, a na sklepieniu triumf tego świętego. W ołtarzu znajduje się obraz namalowany przez Lavinię Fontanę z 1600 roku przedstawiający NMP i św.