Relatywnie ubogie zdobienia elewacji rekompensują szczególnie bogate opracowanie wnętrza w konwencji horror vacui. Jako kaplica na pół prywatna, została oddzielona od katedry dekoracyjną kratą. Ściany korpusu z powodu występujących wewnątrz nisz tworzą w rzucie plan krzyża greckiego. Na zachodniej ścianie znajduje się nagrobek Zygmunta I Starego (zleceniodawcy kaplicy), a pod nim jego syna Zygmunta II Augusta, na południowej ścianie umieszczono nagrobek córki Zygmunta Starego, a siostry Augusta Anny, wschodnią ścianę zajmuje ołtarz Zaśnięcia Najświętszej Marii Panny. Wszystkie ściany oplata łamany cokół z polami wypełnionymi arabeską (przeplecioną mitycznymi stworami i maszkaronani) oraz herbami.
Nad cokołem podziały ścian kopiują motyw trójprzelotowego łuku triumfalnego, z dwoma bocznymi przęsłami węższymi i środkowym przęsłem szerszym. Węższe stanowią aedicule nakryte konchą z rzeźbami św. Piotra, Pawła, Wacława, Floriana, Jana Chrzciciela oraz uważaną za najlepszą w Polsce wolnostojącą renesansową rzeźbą św. Zygmunta. Nad niszami znajdują się tonda z przedstawieniami czterech ewangelistów (Mateusza, Marka, Łukasza, Jana) oraz królów Dawida i Salomona.