En el interior consta de 3 naves y ábside. En la capilla Mayor, gótica, se guarda una urna con los restos de San Isidoro. A los pies del templo, el Panteón Real, en él se hallan más de 20 tumbas reales. Las bóvedas están completamente decoradas con espléndidos frescos de la segunda mitad del s. XII, en los que se representan, con gran colorido, escenas del Nuevo Testamento. Los capiteles son las piezas escultóricas más antiguas de la iglesia. El extraordinario valor artístico de este lugar ha hecho que se le denomine la Capilla Sixtina del arte románico.
