L'interno a forma rettangolare presenta sopra la navata un soffitto a due falde scoperte sostenuto da archi in pietra; il coro ha volta a crociera. Di notevole interesse, grazie anche all'ottimo stato di conservazione del colore, è l'affresco sulla controfacciata, a destra della porta principale, rappresentante san Sebastiano. L'opera, d'epoca tardogotica, potrebbe essere di uno dei Seregnesi; ad avvalorare questa ipotesi c'è non solo in alto a sinistra una traccia della data, ma soprattutto la tipologia del dipinto: oltre alle particolari cornici traforate, la soave freschezza del volto del santo.
Sui pilastri a nord, sant'Orsola e la Madonna con il Bambino (fine XVI secolo, probabile opera dei Tarilli di Cureglia). Nel coro, dipinti secenteschi raffiguranti il santo patrono e stucchi dell'artista locale Giacomo Quadri (1707). Ciborio ligneo di fine XVI - inizio XVII secolo.
Gli stucchi nella cappella di san Carlo sono opera del 1652 di Carlo Quadri di Carnago.
La chiesa è stata oggetto di indagini archeologiche nel 1989 i quali hanno rivelato preziose indicazioni sulla chiesa stessa e sugli impianti culturali della regione. Nel 2002 l'esterno dell'edificio di culto è stato interamente restaurato compreso la torre campanaria con le sue due meridiane disegnate nel 1722.
