Architecture intérieure.
Dans un édifice de 56 mètres de long sur 34 mètres de large au transept, le vaisseau central s'étend sur quatre travées. Il est flanqué de deux bas-côtés. Eux-mêmes jouxtent une allée latérale assez large rassemblant confessionnaux, autels latéraux et Chemin de croix. En 2007, dans Paris et ses églises de la Belle Époque à nos jours, Antoine Le Bas parle ainsi de cinq nefs.
Dans le vaisseau central, sous la voûte, l'élévation n'a qu'un niveau : une suite de hautes arcades en plein cintre avec des piles coiffées de chapiteaux composites à feuillages.
La voûte est en berceau, avec décor à caissons, et percée de lunettes peu profondes.
Le mur gouttereau des bas-côtés reçoit une série d'oculi où logent des vitraux très colorés à motifs géométriques. Au-dessous, un large bandeau plat, sans attrait particulier, assure la jonction avec les courtes arcades qui séparent les bas-côtés des allées latérales. Les chapiteaux des piles qui séparent les bas-côtés de ces allées se rapprochent du style dorique.
Après une longue interruption, le chantier reprend en 1911, profitant d'une importante donation d'une paroissienne. L'architecte Prosper Bobin érige alors un transept à étage. La croisée de ce transept peu saillant est surmontée d'une tour lanterne. Elle se compose d'une coupole à lunettes, posée sur pendentifs, et coiffée d'un dôme à huit pans.
Ce transept accueille deux chapelles dédiées à la Vierge et à sainte Anne. En son centre s'élève un ciborium qui abrite le maître-autel. L'autel de messe se dresse juste devant.
L'édifice se poursuit par deux travées droites terminées par un chevet plat où sont logées trois chapelles. La principale, dans l'axe, est dédiée au Sacré-Cœur. Dans les espaces latéraux, qui ferment les bas-côtéss, les retables des deux chapelles dédiées à saint Joseph et à saint Joachim présentent chacun un bas-relief du sculpteur Jules Dechin.