L'intérieur de la cathédrale est divisé en trois grandes nefs. La nef centrale, la plus haute, abrite l'autel de Notre-Dame de l'ange (aussi appelée Senhora do Ó), n bois sculpté baroque, avec les icônes gothiques de la Vierge en marbre polychrome et de l'ange Gabriel. La nef centrale dispose d'une chaire en marbre et d'un orgue, tous deux datant de la Renaissance. Le transept conduit aux très anciennes chapelles de Saint Laurent et de Saint Christ (qui communique avec le Chapitre), la Chapelles des Reliques et la Chapelle du Saint Sacrement décorées d'opulents ornements de bois sculpté doré. La nef de gauche, accolée à l'entrée, s'ouvre sur le baptistère, lui-même entouré d'armatures de fer datant de la Renaissance. Au sommet du transept nord se trouve le portail d'époque Renaissance, attribué à Nicolas Chanterenne, de la chapelle des Morgados do Esporão (Seigneurs d'Esporão), qui y sont enterrés.
Le chœur fut construit dans le style manuélin. Y est situé un chandelier en chêne daté de 1562 présentant des scènes mythologiques, naturelles et rurales.
Les cloîtres, qui furent construits aux alentours de 1325, sont décorées de statues des Apôtres à chaque coin. Il fut construit sur ordre de l'évêque Pierre (évêque de 1322 à 1340) dans une architecture gothique enrichie de rosaces et de décorations diverses. Il comporte la chapelle funèbre et la tombe de l'évêque qui le fit construire. Deux archevêques décédés au XXe siècle furent également enterrés dans l'aile sud du cloître.
Le Musée d'art sacré fut ouvert en 1983, à l'occasion des célébrations du huitième centenaire de la cathédrale. Il comporte un trésor et une galerie de peinture.
Le trésor abrite des pièces d'art sacré dans les domaines des objets de culte, de la peinture, de la sculpture et de l'orfèvrerie. Une œuvre particulièrement intéressante et une Vierge en ivoire dite Notre-Dame du Paradis (Nossa Senhora do Paraíso) datée du XIIIe siècle. Cette sculpture s'ouvre en un triptyque présentant en neuf scènes sculptées de la vie de la Vierge. Il est également possible d'observer Une croix-reliquaire de Santo Lenho datée du XIVe siècle, la crosse épiscopale du cardinal et roi Henri Ier de Portugal et la galerie des archevêques montrant les portraits de tous les prélats de la cathédrale depuis 1540.