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La planta de cruz griega y la cúpula de media naranja sobre pechinas, situada sobre el crucero, otorgan un carácter centralizado al espacio interior del templo. Por encima de la elegante cornisa, los frescos de Goya forman un maravilloso conjunto decorativo integrado con los demás elementos ornamentales de la capilla.

Los altares son de estuco italiano de gran calidad y están rematados por esculturas de ángeles de José Ginés, que también realizó para la hornacina del altar mayor una imagen de San Antonio, hoy desaparecida y reemplazada por un Cristo de marfil y carey del siglo XVIII.

Los cuadros de los altares laterales fueron encargados a de Jacinto Gómez Pastor y representan la Inmaculada con San Carlos Borromeo y San Fernando (izquierda) y San Luis con San Isidro (derecha). En el centro de la nave destaca la magnífica lámpara, de bronce dorado, del orfebre de palacio Domingo Urquiza.