Інтер'єр храму - це зовсім окрема тематика архітектурної програми.
Об'ємно-просторова структура змінена, не надаючи шкоди для первісного пластичного вистрою: введення світлового купола, ліквідація вікон верхнього світла у головній наві, замкнення рукавів бічних нав малими вівтарями, надали храмові лише характерних ознак простору східнохристиянської святині.
У добудованій же апсиді не був продовжений коринфський вистрій, а залишено їй нейтральну форму. Стіни храму членуються по вертикалі пілястрами, які закінчуються коринфськими капітелями з багаточисельним акантовим листям. Капітелі увінчані символом Ісусового Серця у Славі
Над капітелями і гладкий фриз, що проходить через весь периметр храму, а на ньому є сильно винесений профільований карниз. На тлі скрупульозно відреставрованої коринфської аркади стін - найскладнішої у львівському бароко - самостійним архітектурним шедевром є вистрій підбанника . Доричний антаблемент увінчує паруси підкупольного простору і служить основою залитого світлом підбанника. Це кульмінаційний пункт усієї програми інтер'єру. Тут світловий ефект підсилює враження переходу з реального - земного світу у небесний, що його символізує купол. Купол має дванадцять великих вікон, через які попадають до храму основні потоки світла.
У променях світла розчиняються постаті апостолів на високих п'єдесталах на фоні спарених доричних пілястр. Апостоли зображені у повний зріст зі знаряддям свого мучеництва. Дехто з них має у руках книжку - апостольський символ. Поміж фігурами апостолів зображені старозавітні пророки.
Автором архітектурної деталізації та фігур був професор архітектури Леонард Марконі . Нижче розміщено герби головних міст Галичини, що ними є заповнені метопи фризу. Вікна трансепту були заповнені вітражами: Св. Кирило і Методій у північному рукаві та Володимир і Ольга - у південному. Над входовими головними дверима був вітраж Спасителя, який благословляє.
Пізніше були встановлені вітражі і у вікнах бічних нав, сюжетами яких були: Борис і Гліб, Великомучениця Параскевія, Великомученик Георгій, Св. Антоній і Феодосій, Великомученик Дмитрій, Великомучениця Варвара. Всі вони були виготовлені у Інсбруку. На жаль, вітражі до нашого часу не збереглися.
У південній дзвіниці висів дзвін Василій (1100 кг); а Георгій (550 кг), Борис (100 кг), Гліб (50 кг) та без імені (30 кг) були встановленні у північній дзвіниці. Під час Першої світової війни дзвони були реквізовані австрійським урядом. Запрестольний образ Преображення Господнього був створений художником Теофілом Копистинським. Але замовники кілька разів повертали полотно на допрацювання, що мабуть і привело до того, що образи на іконостасі малював не він а Тадеуш Попель.
Щодо самого Іконостасу, то Юліаном Панькевичем було подано два проекти, але жодного з них не було прийнято, а роботу виконав Фердінанд Маєрський з Перемишля за проектом Тадеуша Попеля. Йому також приписують і виконання казальниці та кивоту.
коностас є чотириярусний, витриманий у стилі класицизму і оздоблений різьбленим декором електичного характеру. За малюванням ікон на іконостасі весь час спостерігали, щоб вони були всі виконані за східною догматикою, оскільки виконавець міг не знати всіх її нюансів.