La terza presenta un timpano triangolare in pietra levigata con al centro lo stemma in pietra di papa Urbano. L'interno è a navata unica con cappelle laterali, secondo l`uso romano. Il pavimento è in pietra levigata come il pulpito. Tutte le cinque pale d'altare delle cappelle, commissionate da Fausto Poli a Salvi Castellucci di Arezzo, allievo di Pietro da Cortona.
Nella prima cappella, posta a sinistra della porta d'ingresso, vi è dipinta, da autore ignoto, S. Rita da Cascia. Nel primo altare si può ammirare l'affresco che raffigura l'incontro tra i SS Pietro e Paolo. Nel secondo altare, la Madonna del Rosario con i santi Domenico e Caterina da Siena, è opera di Salvi Castellucci. Dello stesso autore, nell'altare di destra campeggiano la SS. Trinità e i santi Artemio, Candida e Antonio da Padova: in questo altare si pensa siano custodite le reliquie dei martiri Artemio, Candida e di sua figlia Paolina che furono estratte dal cimitero di S. Callisto a Roma e donate al Poli da papa Urbano VIII per trasferirle nella nuova chiesa.
Nell'altare maggiore, su cui campeggia una trasfigurazione, opera di Giovanni Maria Colombi e dei suoi collaboratori, si conservano i candelieri donati da Fausto Poli, nel cui piedistallo è scolpito il suo stemma gentilizio. Nell'ultimo altare si trova il crocifisso ligneo della scuola del Bernini ai cui lati sono raffigurati i santi Sebastiano e Antonio abate.
Nella cappella posta a destra della porta d'ingresso, da notare un dipinto della Madonna con S. Francesco, di Salvi Castellucci, mentre un dipinto di S. Francesco che riceve le stimmate, dello stesso autore, è andato perduto.
Le acquasantiere poste nei pilastri sono in pietra e a forma di ghianda, simbolo del cardinal Poli. Nella sagrestia sono conservati ricchi arredi liturgici e suppellettili donati dal cardinale al suo paese natale; tra questi un calice d'argento, due ostensori, reliquiari e altri preziosi oggetti in argento.
