Niccolò è ad una sola aula con due cappelle; alle pareti lo Scalza propone un ordine di paraste inquadranti archi, sormontato da un attico finestrato. La pietra grigia basaltina e l'intonaco danno un'intonazione toscana, brunelleschiana. Le finestre, internamente, presentano una rifinitura da esterno, nell'impossibilità di trattare le pareti esterne che sono rustiche. Il grande arco prima del coro è di ispirazione bramantesca. Nella cappella del SS. Sacramento, a destra, un prezioso trittico di Giovanni di Paolo, senese (1440), rappresenta la Madonna, S. Nicola e un altro santo. Sotto l'altare riposa il corpo di S. Longino, compatrono del paese. Il soffitto, a cassettoni, è stato restaurato da Paolo Zampi, ingegnere orvietano, nei primi anni del 1900; precedentemente era ricoperto da un grande telo sul quale erano dipinti la Madonna tra gli angeli sopra una grande nuvola e S. Nicola in basso. Sopra la porta centrale, nel 1700, fu posto un bellissimo organo. 

Per quanto riguarda la facciata, ecco come viene osservata dall'architetto Renato Bonelli, di Orvieto: "...armonia felice nella zona inferiore; purezza di linee, purezza compositiva e di disegno: una facciata disegnata che pian piano sfuma in alto in una diversa plastica. In basso la trabeazione corre rettilinea, non ha risalti, ha solo un risalto d'angolo, invece in alto la trabeazione è rotta più volte in corrispondenza del timpano secondario e delle lesene superiori. Quindi la facciata man mano che marcia verso l'alto si sfrangia, si articola, ha delle variazioni che contribuiscono a darle slancio. Le porte hanno un'aria fiorentina, sembrano disegnate da un toscano".