Dans la nef de droite s’ouvrent trois chapelles baroques dédiées à Saint Fulgenzio et à Saint Dominique, ainsi qu’un baptistère. Dans la première, où sont conservées les reliques du saint protomartyr d’Otricoli, on admire un beau meuble en bois décoré de faux marbre doré daté de 1717, ainsi qu’un fresque représentant Saint Fulgenzio distribuant du pain aux pauvres d’Otricoli. La seconde chapelle présente un bel retable et des fresques du XVIIᵉ siècle. À côté de l’entrée se trouve la Chapelle du Baptême, avec une cuve baptismale en marbre du XVIᵉ siècle, un intéressant tabernacle en marbre du XIIIᵉ siècle, et des fresques datant du XIVᵉ au XVIIᵉ siècle.

Dans la nef de gauche se trouvent deux belles chapelles baroques : la petite chapelle dédiée à Saint Antoine abbé et une « chapelle de passage » dédiée à Notre-Dame des Douleurs. La première, dite du SS. Sacramento (Très-Saint-Sacrement), est d’origine gothique mais fut entièrement reconstruite au XVIᵉ siècle ; sa coupole porte une fresque représentant La Vision de Saint Jean à Patmos et l’Ange de feu, œuvre du peintre Filippo Ralli (1722–1727). Dans la seconde chapelle, on peut admirer un autel-reliquaire avec seize fresques encadrées de stucs dorés illustrant les Mystères du Rosaire et des épisodes de la vie de la Vierge. Dans la chapelle dédiée à Notre-Dame des Douleurs se distinguent des fresques du début du XVIᵉ siècle, ainsi qu’une Colombe du Saint-Esprit dans une gloire rayonnante, œuvre du XVIIᵉ siècle réalisée en stuc polychrome.

Le maître-autel, une simple structure de l’école ombrienne datée des XIIᵉ–XIIIᵉ siècles, est enrichi d’un splendide ciborium en marbre du XVIᵉ siècle, soutenu par des colonnes romaines de remploi. À sa base se trouve la Fenestrella Confessiones, tandis qu’en dessous s’ouvre la crypte romane dédiée à saint Medico. Au centre du mur absidial se trouve un chef-d’œuvre du vitrail contemporain, réalisé par l’artiste originaire d’Otricoli Roberto Marini ; en dessous, disposé en fer à cheval, se trouve un précieux chœur en bois du XVe siècle, décoré de fins travaux de marqueterie.

Outre de nombreuses et belles toiles d’autel de différentes époques, l’édifice sacré conserve également des matériaux issus des fouilles du XXᵉ siècle provenant tant du bâtiment lui-même que des excavations de l’ancienne cité d’Ocriculum : frises de monuments funéraires, chapiteaux et pulvinos, inscriptions, fragments de sarcophages, sculptures fragmentaires, dalles et éléments de ciborium. L’ensemble de ces témoignages, associé à la longue histoire du lieu, fait de la Collégiale Santa Maria un véritable musée historique de la ville.