Al entrar en el templo por su entrada sur al girarnos vemos sobre la misma un escudo de uno de los prelados zamoranos y un poco mas arriba.
El coro no ocupa toda la parte de los pies del templo al ocupar buena parte la base de la torre, en una ampliación del coro hacía la puerta vemos un bello órgano.
Bajo el órgano un bello altar con una imagen de la Virgen.
Sobre el altar tenemos dos urnas en las que se conservan los restos de San Ildefonso (a quien también esta dedicado el templo). Dichos restos fueron traídos por los mozárabes toledanos que repoblaron la ciudad y depositaron en la antigua iglesia de Santa Leocadia, los restos desaparecieron durante un tiempo en las distintas reconstrucciones hasta que fueron encontrados en el siglo XIII. La posesión de estos restos les han acarreado a los zamoranos varios pleitos con los toledanos que los reclaman no solo al ser traídos de allí también por ser el santo originario de Toledo.
Los otros restos corresponden al primer prelado zamorano San Atilano cuyos restos al igual que los de San Ildefonso se perdieron durante un tiempo.
Enfrente a la divisoria del ábside central y derecho vemos una pirámide donde estuvieron los restos de San Ildefonso.
Sobre el ábside situado a la derecha del central tenemos la imagen de Santa Catalina de Alejandría a la cual también estaba dedicado el fresco sobre la cúpula, el cual prácticamente esta perdido. En el mismo se puede ver el sepulcro de Pedro y Juan de Ayala.
Junto al ábside vemos un altar dedicado a la Virgen del Carmen y junto a el una imagen de la Divina Pastora.
En otro altar en uno de los laterales vemos la representación de la misa de San Ildefonso.
De gran belleza también es el tornavoz del pulpito.
En una de las reconstrucciones el templo paso de tener tres naves a una solo y fue cubierto por una bóveda de crucería.
En el ábside del lado del evangelio tenemos una bella capilla funeraria presidida por la imagen de la Inmaculada con una cúpula con linterna del siglo XVII. En esta capilla vemos los sepulcros de su fundador Gabriel López de León y su primo Melchor López de Morán.
