Katholikonul nu are abside laterale, ca urmare a strâmtimii locului. Interiorul bisericii este destul de mare, fiind dominat de două turle, una deasupra pronaosului, iar cealaltă deasupra naosului. Turla din naos este mai mare decât cea din pronaos şi este aşezată la o înălţime mai mare.

Pronaosul şi naosul sunt pictate de Teofan Cretanul. Frescele mai vechi din naos ‒ ca de pildă Pantocratorul din turlă ‒, care au fost pictate în 1546, sunt excepţionale. Catapeteasma datează din 1743, iar icoanele praznicelor împărăteşti sunt şi ele admirabile.

Pe tetrapodul din partea dreaptă se află icoana mozaic a Sfântului Nicolae, din secolul al XIV-lea. Această icoană a fost descoperită în mrejele pescarilor mănăstirii, iar atunci când a fost scoasă din mare avea lipită de fruntea Sfântului, în locul unde astăzi se vede o rană, o scoică. După ce scoica a fost dezlipită de pe icoană, a început să curgă sânge. Scoica se păstrează într-o cutiuţă de argint, iar deasupra ei se află scrise în slavoneşte stihurile cântării „Cuvine-se cu adevărat”. Acest mozaic are aproximativ 30 de centimetri în lăţime şi peste 30 de centimetri în înălţime şi îl înfățișează pe Sfântul Ierarh Nicolae, ocrotitorul bisericii.

(Foto) Mănăstirea Stavronikita – bijuterie a arhitecturii athonite