Троицкий собор имеет три портала: западный, северный и южный.

Высота сводов, достигающая 20 метров в высоту, прочно лежит на плечах прямоугольных мощных колон, подпружные арки укреплены анкерными балками, свет из всех пяти барабанов плавно стекает из отливных окон и хорошо освещает пространство и придает ему величественный и при этом монументально-аскетичный вид.

Алтарь отделен стеной на уровне восточных колон, выложен трехметровой кирпичной кладкой и имеет два предела, первый во имя Живоначальной Троицы, второй в честь основателя монастыря Преподобного Антония, рядом с его пределом находится серебряная рака с мощами подвижника. В южном притворе имеются захоронения других подвижников монастыря.

Стены храма побелены и имеют простую гладкую фактуру, пол выложен известняковыми плитами. В низу стены около 120 см от пола по периметру имеется фронтисписы и по верху стен резонаторы для усиления звука. Первоначально полы по всему периметру собора были одинаковой высоты, позднее для алтарной части и солеи сделали деревянный настил.

Успенский храм так же никогда не имел настенных росписей и оставался выкрашенные белой известью, как и Троицкий собор. Примечательной его чертой является глухая алтарная стена и двуабсидное помещение алтаря с двумя одинаковыми нефами, в одном из которых находится жертвенник, а во втором престол. Исходя из этого вход в алтарь осуществляется только через Царские и северные врата – что является примечательно чертой для всех храмов обители, ни один не имеет южных врат. Храм имеет высокие потолки и лотковый свод крыши. На месте утраченного балкона для клироса выстроены большие хоры, которые могут вместить около двадцати человек. Но ее конструкторская и архитектурная композиция не соответствует убранству храма и предшествующего клироса.

В шатре успенского храма, столь высокого, высота потолка десять метров, находится еще один храм, освященный в 1913 году в честь Михаила Малеина, покровителя патриарха Никона. К нему ведет лестница, находящаяся в стене между трапезной и храмом Благовещения, по ней же раньше был вход на клирос, ее крутые высокие ступени ведут под самый свод в маленькое пространство, где с трудом помещается больше пятнадцати человек. Этот храм является настоящим уникальным шедевром северных монастырей, сокрытый от посторонних, помещение имеет причудливую форму пирамиды и особую акустику, маленький алтарь отделен от молящихся кирпичной низкой кладкой, больше подходящей для греческого храма нежели для русского. И вся эта вертикаль шатра умещает в себе три храма – крипту с захоронениями Сийских подвижников, большой теплый Благовещенский храм и тайный храм Михаила Малейна.

Уникальная особенность Сийских храмов также заключается в их акустике, в стены храмов специально встроены резонаторы, позволяющие звуку лучше разноситься по помещению и усиливать слышимость богослужения.

Трапезная палата по внешнему облику представляет из себя внушительное квадратное помещение, ничем не отличающееся от других трапезных палат – плоскости ее стен гладки, лишенные горизонтальных или вертикальных членений с прямоугольной колонной по середине и полуциркульными парусными сводами, перекрытые анкерными балками производят впечатление убедительной монументальности, освящаемая равномерно расставленными широкими окнами с южной и северной стен здания.

Большой аскетичностью отличается интерьер трапезной палаты — громадной невысокой залы, опирающейся на один могучий центральный столб, ее площадь фантастична, она равна 470 кв.м. и уступает лишь Грановитой палате Московского кремля и Соловецкой трапезной всего на тринадцать метров. Освещается палата двумя рядами окон — по четыре окна на северной и южной стенах. Окна помещены в глубоких (до 1,5 метров — такова толщина кирпичной кладки) нишах, которые, имея со стороны палаты постепенно сужаются в сторону улицы. перекрытие огромной палаты так же, как и стены, оно целиком выложено из крупного кирпича, высота свода — 4 метра. Конструкция состоит из четырех сводов, замки которых строго ритмично чередуются вдоль северной и южной стен. Перекрытия каждой половины зала, идущей по линии восток — запад, опираются одной стороной на угловые замки и в пролете стены. Ощутимо пострадавшие после пожара обнаженные железные связи, которые, как уже указывалось выше, были типичны для конструкции одностолпных трапезных, показывают древность этой конструкции. Геометрическим центром и организующим пунктом всего сооружения является центральный столп. В отличие от большинства подобных палат здесь он квадратный. Периметр столба в основании равен 11,85 метра, диаметр составляет 3,9 метра. Нижняя, круглая часть его сложена из 15 рядов больших каменных плит, соединенных известковым раствором, выше столб, легко расширяясь, почти незаметно утрачивает свою круглую форму и переходит в кирпичную четырехугольную опору сводов.

В кирпичной кладке заметны вентиляционные отдушины. Интересную деталь можно заметить в северо-западном углу палаты, рядом с дверью, ведущей в храм. Здесь сохранились двери портала, типичного для русской архитектуры XVI века, этот портал обрамлял дверь, ведущую на лестницу, которая была выложена в кладке стены и сообщала помещение трапезной палаты с находившимися в нижнем этаже поварней и хлебопекарней и выше в шатровую церковь примечательно то что лестница имеет очень высокие и крутые ступени, высота некоторых из них достигает 50 см.

Со времени строительства каменного комплекса зданий именно отсюда происходило отопление всего монастырского комплекса, с XVI века в монастыре была построена центральная отопительная система, которая обогревала все помещения обители и была сделана не только из керамических труб, но и медных больших воздуховодов, проходившими между храмовыми порталами. К сожалению, после революции вся инженерная система была утрачена, переходы между храмами были разрушены, нынешние объекты лишь имитируют эти порталы между Трапезной палатой, Троицким собором и колокольней.

До пожара 2001 года трапезная была расписана фресками на библейские темы от сотворения мира до страшного суда (на данный момент все росписи утрачены, в нижних этажах палаты сейчас действует монастырская пекарня и складские помещения).

Храм-колокольня – самый интересный интерьер по уникальности своей внутренней планировки, поднимая в храм внутри сперва открывается гульбище, которое на восточной стороне ведет в алтарь с южной и северной сторон, а входя в сам храм попадаешь в правильные квадратные формы помещение с постепенной изменяющейся формой четверика на восьмерик у самого свода над звонницей, по верху вставлены резонаторы, соответствующие историческим. Храмовое помещение освещается только двумя окнами, находящими под самым потолком с южной и северной стороны, но дающими достаточно света пространству. Алтарная стена храма трехуровневая с местным, евангельским и деисусным чином, выполнен Сийскими иконописцами и оформлен резным деревянным полотном.

По стенам имеются ниши, в которые вставлены иконы соответствующего размера, а потолок венчает большое паникадило с одним уровнем освещения. Толщина стен такова, что позволяет разместить внутри себя целых четыре лестницы на каждой своей стороне: первая справа от центрального входа ведет вниз к первому этажу где разместилось музейное пространство монастыря, а верхний ее марш ведет на клирос, совершенно незаметно встроена южная лестница, ведущая в книгохранилище и клирос на верхние этажи колокольни. Поднимая на клирос оттуда следующий марш ведет еще в два помещения – это кладовая и второе хранилище, находящееся над клиросом. На звонницу же ведет лестница, находящаяся с северной части, выходящей с правой стены храма и не пересекающаяся с остальными помещениями.

Архиерейские палаты и храм Сергия Радонежского не сохранили своих первоначальных интерьеров и планировки, как и братский и игуменские корпуса – не осталось никаких упоминаний о том какие помещения и где располагались. Сейчас эти помещения носят складские функции, на первом этаже архиерейских палат находится кухня и столовая для паломников, надвратный храм же открывают только на праздник Сергия Радонежского. Интерьер его представляет из себя высокое двусветное пространство, освещаемое шестью окнами по северной и южной стороне, стены выбелены.

Северная аскетичность – так можно описать внутреннее убранство Антониево-Сийского монастыря. Белые стены черта такая присущая всем северным обителям России, говорит больше о утилитарности ее использования нежели о скудности монастырей, сырой и влажный климат поморья не способствовал сохранению росписей на храмах, поэтому изначально ни в одном храме не было сделано каких-либо расписных убранств, все интерьеры украшались лишь рельефами кирпичной кладки. Таким предстает монастырь – от внешней массивности стен его главных ворот до больших, древних пространств храмов, хранящих в себе тайные лестницы, невидимые комнаты и при этом же поражающие своей белизной и величественностью высокие своды храмов и палат, все это ярко демонстрирует былой статус обители, получивший свой расцвет XVI-XVII веках и перенесенный им в современность, отдавая дань прошлому наследию.