L'interno, con pianta a tre navate, rappresenta uno dei migliori esempi di architettura rinascimentale a Venezia.
Numerose le opere conservate tra cui, nella navata destra, un monumento del doge Francesco Venier del Sansovino (1561) e l'Annunciazione di Tiziano (1566), mentre sopra l'altare maggiore una Trasfigurazione di Tiziano (1560) copre una preziosa pala d'argento trecentesca.