Entrando dall’ingresso principale in facciata, l’interno si rivela nella sua imponenza strutturale e decorativa, ma anche nella grande luminosità che lo caratterizza. Le tonalità di colore sono articolate sul bianco, il rosa e l’oro, rischiarate da quindici grandi finestre, cinque su ciascuna delle pareti laterali, una in facciata e quattro sulla cupola centrale. Il pavimento alterna formelle bianche a quelle nere.
L’aula a navata unica accentua la funzione di raccoglimento liturgico e di compartecipazione della comunità parrocchiale, ed esalta l’acustica del luogo, senza riverbero del suono. La chiesa parrocchiale consente pertanto l’utilizzazione dell’edificio come sede di importanti eventi musicali, ed in particolare delle elevazioni che contraddistinguono momenti liturgici di rilievo. Al servizio del culto o per specifici concerti, anche accompagnati dalla strumentazione musicale, si segnala la presenza a Sarnico di una pluralità di complessi corali, ciascuno contraddistinto da una propria caratterizzazione, dalla polifonia al gospel.
L’elemento di maggior rilievo nella visione di insieme è dato dalle sedici colonne dell’ordine gigante, che sostengono l’alta mensola che gira sul perimetro di tutto l’edificio. Questo elemento strutturale, intonacato in marmorino bianco, era stato integrato nel 1902 con una imponente serie di mensole ricurve dorate (modiglioni), che percorrono l’intera cornice quasi a sostenerne la parte sporgente. A questo intervento si ascrivono anche le cornici in gesso che inquadrano le pitture presenti nella chiesa. Questa opera è del lodigiano Andrea Sacchi.
Le colonne sono di scagliola, tecnica nata nel 1600 ad imitazione del marmo, di cui riproduce i colori e le venature, con la finitura a lucido. Per riconoscere questa tecnica decorativa rispetto all’utilizzo del marmo, non potendosi fare ricorso alla impercettibile differenza nell’aspetto dell’opera, occorre appoggiare una mano sulla colonna, per sentire che non è così fredda come lo sarebbe nel caso della pietra. Le colonne hanno la base ricondotta dal restauro al marmorino chiaro, poggiano su basamenti rivestiti di marmo bianco e culminano in capitelli dorati di ordine composito, che ritroviamo anche nelle numerose lesene che scandiscono l’elevazione delle pareti, alternandosi con le colonne.
L’apparato decorativo comprende numerosi affreschi, per lo più eseguiti dal pittore torinese Luigi Morgari (1857-1935) all’inizio del ’900. Al di sotto della mensola lo sguardo può ammirare una importante serie di Santi, dipinti all’interno di tondi, medaglioni e riquadri di gesso. Sono: Pietro e Paolo, Giuseppe e Luigi, Francesco e Domenico, Benedetto e Ignazio, Gioacchino e Anna (i genitori della Madonna), Monica e Agnese.
Sul retro della facciata, si possono ammirare due riquadri con episodi della vita di San Martino, e la vetrata che rappresenta il Santo papa Giovanni XXIII all’apertura del Concilio Vaticano II.
Nel corso del restauro sono state rinvenute una cinquantina di iscrizioni, che datano sia del periodo della costruzione che delle successive integrazioni e restauri. Una di queste è stata lasciata in vista sulla parete sinistra, nello stipite dell’arco sovrastante l’uscita laterale.
