LA NAVATA
Di impianto basilicale, ma con il presbiterio della primitiva basilica fortemente rialzato (v. in fig.1 la pianta del 1744), a tre navate divise da due file di sette colonne di materiali e origini diverse, databili I-II secolo d.C. e forse in parte provenienti dal portico dell'antico tempio di Esculapio (fig.2); le basi sono originali mentre i capitelli in stucco risalgono al restauro settecentesco. Il soffitto a cassettoni è del 1624 ma rinnovato sotto Pio IX nel 1865 (fig.3); le pitture nei tre riquadri maggiori sono opera del frate Bonaventura Loffredo: in quella centrale "S.Bartolomeo rifiuta di adorare gli idoli pagani". Il pavimento cosmatesco originale è andato perduto nei restauri settecenteschi e totalmente rifatto nel secolo XIX.
A sinistra dell'ingresso si riconoscono le strutture residue della base del campanile che fu aperta su due lati, a costituire la parte iniziale della navata sinistra, nel 1625 durante i lavori che portarono all'avanzamento della facciata.
In ogni navata si aprono tre cappelle, nessuna delle quali presenta opere di rilievo: molti dipinti sono stati pesantemente rimaneggiati nel tempo e spesso danneggiati dalle inondazioni del Tevere.
Iniziando dalla navata sinistra si incontrano: la Cappella di S.Antonio da Padova, inizialmente decorata da Antonio Caracci ma rimaneggiata nel secolo XIX; la Cappella della Madonna della Pace, forse la prima opera di un ancora inesperto Antonio Caracci, per conto del Cardinal Tonti, realizzata nel 1609-10; la Cappella della Passione o di Gesù Crocifisso, in pessimo stato di conservazione, anch'essa decorata dal Caracci nel 1610-11.
Nella navata destra, nell'ordine: la Cappella di Santa Francesca Romana, nata e vissuta nei pressi della basilica; la Cappella di S.Carlo Borromeo, ultima opera del Caracci nella basilica (1612-14); la Cappella di S.Francesco d'Assisi, originariamente dedicata a S.Bonaventura.

IL TRANSETTO
Al centro della scala che conduce al presbiterio è collocato l'elemento più singolare della chiesa: la vera di pozzo che costituisce il legame ideale con l'antico tempio di Esculapio. (fig.4) Per la descrizione dettagliata si rimanda alla sezione In particolare.
L'altare maggiore in marmo bianco, dono di Pio IX (v. sezione La Storia), poggia su una vasca in porfido rosso con protome leonina e maniglie in rilievo e un cartiglio con la scritta "CORPUS SANCTI BARTHOLOMAEI APOSTOLI" che testimonia la presenza delle reliquie di S.Bartolomeo (fig.5). Nel pavimento sono inseriti due riquadri del vecchio pavimento cosmatesco. Nella tribuna è raffigurato il "Martirio di S.Bartolomeo" di Francesco Manno (1806) che curò anche la ristrutturazione architettonica dell'abside, mentre il "Cristo in gloria e santi" nel catino absidale e i restanti affreschi sono opera di Bonaventura Loffredo.
Nel lato destro del transetto, preceduta da due leoni stilofori romanici (XII secolo) probabilmente già collocati all'ingresso della vecchia chiesa (fig.6-7) è la cappella della Vergine o del SS. Sacramento, nota anche come cappella Orsini di Pitigliano, famiglia che nel '600 ne assunse il patronato; la posizione della cappella, non in asse con il resto della basilica, farebbe risalire la sua origine al vecchio impianto basilicale. Il soffitto è attribuito a Martino Longhi il Vecchio (1601). Sopra al paliotto d'altare di marmo policromo (fig.8) contenente le reliquie di S.Teodora (vi si legge la scritta "HIC IACET CORPUS BEATÆ THEODORÆ MATRONÆ ROMANÆ"), è un antico affresco (fine '200) scoperto nel 1904 e raffigurante la "Vergine in trono con il Bambino benedicente e santi" (fig.9).
Nella parete sinistra della cappella è incastonata una palla di cannone caduta nella chiesa durante gli scontri del 1849; maggiori informazioni nella sezione In particolare.
Sulla parte destra del transetto, prima di accedere alla cappella, dietro una grata in ferro è custodito un catino di bronzo circolare (secolo X-XI) di fattura araba (fig.10). La tradizione vuole che sia stato il recipiente, o il relativo coperchio, utilizzato per contenere le reliquie di S.Bartolomeo durante il trasporto da Benevento a Roma.
Nel lato sinistro del transetto è l'antica sacrestia che divenne, ad opera di Giulio III (metà 1500), una cappella dedicata dapprima a S.Paolino da Nola, rappresentato "in gloria" (1704) al centro della volta, e attualmente a S.Adalberto. Sull'altare, sormontata da un'Annunciazione seicentesca, è una tela (fig.11) che raffigura "l'Assunta con i santi Paolino, Adalberto, Esuperanzio e Marcello" (1665); le loro reliquie, ad eccezione di quelle di S.Paolino traslate nel 1909 a Nola, sono tuttora conservate nella cappella. La cappella ha costituito fino al 1846 la sede della Confraternita dei Molinari sotto la protezione di S.Paolino ed è decorata con figure attinenti a tale attività visibili nella sezione In particolare. Una lapide sulla parete sinistra ne ricorda un restauro del 1626.
Da una porta sulla parete destra si accede all'attuale sacrestia.


LA CRIPTA
Dal piccolo giardino adiacente al lato sinistro della chiesa si scende alla cripta, in origine accessibile dalla navata della chiesa attraverso due rampe di scale. Nella cripta, crollata durante la piena del 1557 insieme all'abside soprastante e finita di restaurare nel 1975, si può riconoscere l'antica pianta a piccole navate con volte a crociera sostenute da da due file di tre colonnine; due capitelli, originari dell'antica basilica, sono decorati con l'aquila imperiale coronata (fig.12) simbolo di Ottone III. In un piccolo locale si trovano una lapide romana, utilizzata come architrave, e due pietre tombali (fig.13) settecentesche.