Im rechten Seitenschiff befinden sich drei barocke Kapellen, die dem heiligen Fulgenzius und dem heiligen Dominikus gewidmet sind, sowie ein Taufkapelle. In der ersten Kapelle, in der die Reliquien des protomartyrers von Otricoli aufbewahrt werden, kann man einen schönen Holzschrank mit vergoldeter Marmorimitation (1717) sowie ein Fresko bewundern, das den heiligen Fulgenzius zeigt, wie er Brot an die Armen von Otricoli verteilt. Die zweite Kapelle birgt ein schönes Altarbild und Fresken des 17. Jahrhunderts. Neben dem Eingang befindet sich die Taufkapelle mit einem Taufbecken aus Marmor aus dem 16. Jahrhundert, einem interessanten Marmor-Tabernakel aus dem 13. Jahrhundert und Fresken aus dem 14. bis 17. Jahrhundert.

Im linken Seitenschiff liegen zwei schöne barocke Kapellen: die kleine Kapelle des heiligen Antonius Abt und eine „Durchgangskapelle“, die der Schmerzensmutter gewidmet ist. Die erste, als Kapelle des Allerheiligsten bekannt, ist gotischen Ursprungs, wurde jedoch im 16. Jahrhundert vollständig erneuert; ihre Kuppel zeigt ein Fresko mit Der Vision des heiligen Johannes auf Patmos und dem Feuerengel, gemalt von Filippo Ralli (1722–1727). In der zweiten Kapelle befindet sich ein Reliquienaltar mit sechzehn Fresken, eingerahmt von Stuck und Gold, welche die Rosenkranzgeheimnisse und Episoden aus dem Leben der Jungfrau darstellen. In der Kapelle der Schmerzensmutter ragen Fresken aus der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts hervor sowie eine polychrome Stuckdarstellung der Taube des Heiligen Geistes aus dem 17. Jahrhundert.

Der Hochaltar, eine einfache Struktur der umbrischen Schule aus dem 12.–13. Jahrhundert, ist mit einem prachtvollen Marmor-Ziborium aus dem 16. Jahrhundert ausgestattet, das von wiederverwendeten römischen Säulen getragen wird. Zu seinen Füßen befindet sich die Fenestrella Confessiones, und darunter liegt die romanische Krypta, die dem heiligen Medico geweiht ist. Im Zentrum der Apsiswand befindet sich ein Meisterwerk zeitgenössischer Glasmalerei des otricolanischen Künstlers Roberto Marini; darunter, hufeisenförmig angeordnet, ein kostbarer hölzerner Chorgestühl aus dem 15. Jahrhundert mit Intarsien.

Neben zahlreichen schönen Altarbildern verschiedener Epochen beherbergt das Gotteshaus Steinmaterialien, die bei Ausgrabungen des 20. Jahrhunderts zutage kamen, sowohl aus dem Gebäude selbst als auch aus dem antiken Ocriculum: Friesfragmente antiker Grabmonumente, Kapitelle, Kämpfer, Inschriften, Sarkophagfragmente, skulpturale Überreste und Ziboriumsteile. All dies macht die Kollegiatkirche Santa Maria – zusammen mit ihrer reichen Geschichte – zu einem wahren historischen Museum der Stadt.