Wystrój wnętrza thumb|Ołtarz główny thumb|Marcin Luter i Gustaw II Adolf - malowidło Olle Hjortzberga Jednonawowe wnętrze kościoła przekryte jest sklepieniem beczkowym i zamknięte ośmiobocznym prezbiterium. Na granicy nawy i prezbiterium znajduje się wysoki łuk tęczowy flankowany dwoma mniejszymi. Od strony zachodniej znajduje się empora organowa; oprócz niej jest druga empora organowa po stronie południowej, na pierwszym piętrze wieży ponad grobowcem Wallenbergów.
Posadzka jest wykonana z zielonego i czarnego marmuru, natomiast posadzka pomiędzy ławkami jest drewniana. Ściany kościoła są wyłożone ciemnym szwedzkim marmurem i wapieniem. W mrocznym wnętrzu zwraca uwagę jasny, wykonany z białego marmuru karraryjskiego ołtarz główny, dzieło Boberga. Reliefy, które wykonał Carl Milles, przedstawiają Kazanie na górze, Jezusa i jawnogrzesznicę oraz Jezusa w Getsemani i w Emaus. Za ołtarzem znajdują się nisze z ławkami oraz tron biskupi.
Wystrój wnętrz jest w stylu bizantyjskim, na wzór kopułowych kościołów Rawenny i Wenecji. Zarazem zawiera odniesienia do miejscowej sztuki gotyckiej, do której nawiązują figury św. Ansgara i Olausa Petri.