Wewnątrz świątyni interesujący wystrój: m.in. oryginalna barokowa ambona w kształcie Łodzi Piotrowej z figurami apostołów Piotra i Pawła (II połowa XVIII w.), portale z czarnego marmuru (XVII w.), rokokowe ołtarze boczne (posągi ołtarza Matki Boskiej SzkaplerznejDworzak, s. 382, 388. stanowią przerzut z kościoła Wniebowzięcia Najświętszej Marii Panny w BuczaczuJan K. Ostrowski. Z problematyki warsztatowej i atrybucyjnej rzeźby lwowskiej w. XVIII w. [w] Sztuka Kresów Wschodnich: materiały sesji naukowej, 1994, nr 1, s. 84. [dostęp 2016-12-12].), stiukowa dekoracja na sklepieniach oraz przechowywany w zakrystii XVIII-wieczny konfesjonał. Nieliczne zachowane freski na sklepieniach i ścianach zakrystii nawiązują do popularnych w kręgach karmelitańskich wątków teologii mistycznej; m.in. św. Eliasz na górze Karmel, wizerunki świętych: Teresy, Apolonii oraz Tekli.
Liczne tablice pamiątkowe poświęcone: jednostkom wojskowym stacjonującym niegdyś w Przemyślu, żołnierzom polskim poległym i pomordowanym w okresie II wojny światowej oraz cywilnym ofiarom ludobójstwa OUN/UPA na Kresach Południowo-Wschodnich II Rzeczypospolitej.