Si tratta della più antica chiesa a croce latina della storia dell'arte occidentale. Si accede alla Basilica Apostolorum tramite il portale che si trova sulla parete opposta all'ingresso della Cappella Trivulzio. L'impianto interno della basilica è costituito da una via di mezzo fra una croce latina e una croce greca: mentre la navata centrale (composta da due campate coperte da volta a crociera) misura circa 25 metri, gli altri tre bracci (uguali, composti ognuno da una campata e da un'abside) misurano circa 20,30 metri. Sulla controfacciata, sorretta da possenti mensole marmoree, si trova la cantoria lignea barocca, in cui vi è l'organo settecentesco; invece, lungo le pareti, sono disposte delle tele di vari autori raffiguranti alcuni Santi e delle scene della vita di Gesù.

All'interno dell'abside maggiore, sopraelevato di alcuni gradini rispetto al piano di calpestio della navata, si trova l'imponente altar maggiore, opera in stile barocco. Realizzato in marmi policromi (soprattutto in marmo nero), è costituito dalla mensa, con paliotto aureo, dal tabernacolo e dal baldacchino sorretto da colonne corinzie tortili, all'interno del quale si trova la statua in marmo bianco del Cristo Risorto. Alla destra dell'altare maggiore si trova un ambiente altomedievale detto basilichetta di San Lino, con resti di affreschi e sinopie. Nel transetto sinistro si trova l'altare di Sant'Arderico, le cui statue chiare risaltano sopra l'ancona in marmi scuri. Il transetto destro conserva alcuni episodi artistici importanti. Sul lato sinistro si trova la Crocifissione di Bonino da Campione. Sul lato destro, invece, una Ultima Cena rinascimentale di Bernardino Lanino. Ai suoi piedi, si trova la tomba di Dioscoro, medico egiziano alla corte imperiale milanese in epoca tardoantica. Sulla tomba sono iscritti tre epigrammi in distici elegiaci, due in greco e uno in latino.

L'interno della basilica è preceduto dalla "Cappella Trivulzio", particolare opera architettonica di Bartolomeo Suardi, detto Bramantino, costruita sull'area dell'antico quadriportico della chiesa. Il mausoleo, ideato per raccogliere le spoglie della famiglia Trivulzio, è a pianta ottagonale e presenta una decorazione suddivisa in in tre fasce orizzontali sovrapposte. La rilevanza dell'opera architettonica del Bramantino, probabilmente ispirata al vicino sacello di Sant'Aquilino in San Lorenzo alle Colonne, è dovuta al fatto che l'estrema sobrietà e l'essenziale eleganza del mausoleo anticipano le esigenze di austerità dell'epoca della controriforma.

Dal transetto sinistro, attraverso una porta, salendo alcuni gradini, si accede alla cappella di Santa Caterina d'Alessandria, costruita su progetto di Antonio da Lonate nel 1540 circa, che si ispirò alle opere architettoniche del Brunelleschi e del Bramante. L'ambiente, a pianta rettangolare coperto da una cupola semisferica in cui si aprono alcune finestre a forma di piccoli rosoni, custodisce due opere: la statua dell'Addolorata, sull'altare, e l'affresco raffigurante il Martirio di Santa Caterina d'Alessandria, opera di Bernardino Lanino (1548-1549; in collaborazione con Giovan Battista della Cerva).