Wnętrze cerkwi Wnętrze budowli kryte jest stropem deskowym, ściany obiektu pozbawione są podziałów. W cerkwi znajduje się ikonostas oraz dwa boczne kioty z ikonami, wykonane po ostatniej odbudowie świątyni w stylu stylu bizantyjsko-rosyjskim. Współczesne są również znajdujące się w kiotach neorenesansowe ikony. Na ścianach widnieje polichromia autorstwa Jarosława Wiszenki, ukazująca sceny z życia patrona świątyni, Dymitra z Tesaloniki (Sołuńskiego) oraz jego męczeńską śmierć.
Tichwińska Ikona Matki Bożej z Żerczyc Według ustnej tradycji miejscowej, przekazanej przez ks. Eugeniusza Pańkę, w czasie potopu szwedzkiego grupa mnichów z monasteru Świętego Ducha w Wilnie opuściła klasztor i po dotarciu do Żerczyc pozostawiła w miejscowej cerkwi (lub mniejszej kaplicy) kopię cudotwórczej Tichwińskiej Ikony Matki Bożej. Wizerunek ten miał dokonać kolejnego cudu: gdy szwedzki żołnierz wystrzelił do niego, natychmiast oślepł i został uzdrowiony dopiero wtedy, gdy zrozumiał swoją winę i obiecał zostać sługą cerkiewnym. Jeśli uznać ten przekaz za prawdopodobny, Tichwińska Ikona Matki Bożej zostałaby zniszczona już w 1660 podczas pożaru żerczyckiej cerkwi (protokół wizytacji kolejnej świątyni z 1726 nie wspomina o żadnym obrazie pochodzącym ze starszego obiektu sakralnego).