Wnętrze kryte sklepieniem kolebkowym. W cennym wyposażeniu, które jest dziełem franciszkańskiego artysty Jana Szmytta, wyróżniają się złocone ołtarze z XVIII wieku (sześć drewnianych i jeden z dekoracją stiukową) z licznymi rzeźbami i ornamentami oraz drewniana ambona z płaskorzeźbami przedstawiającymi Chrystusa, apostołów Piotra i Pawła, Czterech Ewangelistów i figurą Michała Archanioła na baldachimie. Rzeźby w ołtarzach i na ambonie pokrywa złota i srebrna farba. W ołtarzu głównym obraz Wniebowzięcia NMP – naśladownictwo Murilla. W jednym z ołtarzy bocznych znajduje się niewielki włoski obraz z XVI wieku przedstawiający Świętą Rodzinę ze św. Franciszkiem, także obraz Najświętszej Panny Marii, zwanej Pińską Madonną, namalowany w 1894 roku przez Alfreda Roemera.
Polichromię wykonali w 1909 S. Rudziński i B. Wiśniewski.
W kościele jest tablica ku czci 30 zakładników z Pińska rozstrzelanych przez Niemców w Janowie Poleskim w styczniu 1943 w odwecie za akcję AK na pińskie więzienie, a także tablice upamiętniające poległych i zamordowanych w latach 1919-1939 marynarzy Flotylli Pińskiej oraz 49 księży diecezji pińskiej zamordowanych przez hitlerowców w latach 1941-45.