L’interno, ricostruito nel 1619, a navata unica conclusa da tre cappelle absidali, è prezioso per gli affreschi di Giandomenico Tiepolo al soffitto (1783), le raffinate decorazioni rinascimentali di Pietro Lombardo e aiuti nella cappella a destra del presbiterio, e il S. Giacomo apostolo di Tiziano al 1° altare sinistro. Il dipinto «Miracolo della reliquia della Santa Croce in Campo San Lio» di Giovanni Mansueti, ora alle Gallerie dell’Accademia, raffigura campo e chiesa com’erano nel 1494.