W latach 1748–1752 z fundacji Jana Klemensa Branickiego kościół otrzymał unikatowy, barokowo-rokokowy wystrój i wyposażenie. Zachowany do dziś komplet tworzyły: ambona, chrzcielnica, zespół siedmiu ołtarzy, naczynia liturgiczne i lichtarze oraz prospekt organowy i konfesjonały.
Ściany ozdobiła dekoracja malarska figuralno-iluzjonistyczna, którą wykonał w latach 1749–1750 w technice fresku Sebastian Eckstein. Artysta w formie malarskiej podkreślił podziały architektoniczne wnętrza. W nawie i pierwszych filarach prezbiterium umieścił wizerunki 12 apostołów na konsolach wspieranych przez anioły trzymające 12 drewnianych pozłacanych lichtarzyków, na których, jak informują najstarsze wizytacje, zapalano świece w dzień poświęcenia kościoła. Sklepienia i kaplice boczne w owym czasie nie były polichromowane.
Ołtarze wykonano w latach 1748–1750. Monumentalny, złocony ołtarz główny wypełnił niemal całą ścianę wschodnią. Forma ołtarza, z półkoliście wysuniętymi kolumnami, jest nawiązaniem do galeriowej fasady kościoła. Wszystkie ołtarze boczne, wzorowane są na jednolitych projektach paryskiego architekta, Nicolasa Pineau.
Najbliższe ołtarza głównego kaplice poświęcone zostały Matce Bożej i Chrystusowi, natomiast ikonografia pozostałych ołtarzy bocznych odnosi się do świętych patronów hetmana oraz jego najbliższej rodziny. Namalowanie obrazów do ołtarzy Branicki zlecił jednemu mistrzowi, wybitnemu malarzowi baroku Szymonowi Czechowiczowi.
Jedynie dwa obrazy, otoczone kultem, zachowano z wcześniejszej świątyni parafialnej: obraz Matki Boskiej Szlacheckiej i Chrystusa u kolumny biczowania. Zespół obrazów uzupełniony został o słabsze artystycznie przedstawienia nieznanego autorstwa – św. Wincentego à Paulo i św. Mikołaja – prawdopodobnie z 2. poł. XVIII w.
Na ołtarzach znajdowały się jednakowe drewniane, srebrzone lichtarze: sześć wyższych na ołtarzu głównym i po cztery na ołtarzach bocznych.
W końcu XVIII w. świątynia wyposażona była w 10 ławek i 8 konfesjonałów. Do dziś zachowało się 6 konfesjonałów ze złoconymi płaskorzeźbionymi ornamentami rocaille oraz główkami anielskimi i dwie barokowe stalle ozdobione kartuszami, częściowo zrekonstruowane w XX w.
