Como el exterior, el interior de San Pelayo (foto 1) ha sido convenientemente restaurado, lo que ha permitido que, en contadas ocasiones, se celebren actos litúrgicos. El arco triunfal (fotos 2 a 6), con triple rosca, presenta un ligero apuntamiento y apea sobre dos capiteles labrados muy toscamente.
En el capitel izquierdo (foto 7, enlaces 1/2/3), identificables a duras penas, vemos, en el lado que da al altar, una esfinge (torso humano y cuerpo de león) que se pelea con algún animal (enlaces 2/3); en el lado que mira hacia la nave, otras dos bestias en enconada lucha. El capitel derecho (enlaces 4/5/6) se decora con dos hileras de grandes frutos que penden de hojas y, en el nivel superior, ocupando las esquinas de la cesta, dos pares de volutas.
Las basas de las semicolumnas (enlaces 10 a 13) se componen de amplio toro con garras (bolas con caperuza el de la izquierda y lengüetas el de la derecha), plinto decorado con perlas y basamento con grueso bocel
La ventana absidal (enlaces 7/8/9) lleva arco de doble rosca con decoración de billetes en la rosca exterior. Apoyaba antiguamente sobre dos columnas que en época reciente fueron robadas.