Die Torgauer Schlosskapelle hebt sich aus dem gesamten Baukörper des Schlosses lediglich durch das Portal hervor. Das Innere des Kirchenraumes ist im Wesentlichen original erhalten. Die Proportionen und der Raumeindruck der Torgauer Schlosskapelle folgen den neuen liturgischen Erfordernissen des evangelischen Gottesdienstes mit Predigt, Sakramentsliturgie und Gemeindegebet. Der saalartige Bau mit zwei umlaufenden Emporen erstreckt sich über drei Geschosse. Mit der zentralen architektonischen und inhaltlichen Ausrichtung auf das Wort Gottes wurde die Torgauer Schlosskapelle beispielgebend für eine Reihe bedeutender evangelischer Sakralbauten, in deren Tradition später z. B. die Dresdner Frauenkirche steht.

Neben der architektonischen Grundstruktur haben sich mit Altar und Kanzel die wesentlichen Stücke der Innenausstattung des 16. Jahrhunderts erhalten. Die Kanzel – gegenüber dem Portal – empfängt den Besucher in der Kirche. Der Kanzelkorb ist ein Werk des Bildhauers Simon Schröter und zeigt Reliefdarstellungen mit Szenen aus dem Leben Jesu: der 12-jährige Jesus im Tempel, Jesus und die Ehebrecherin und die Vertreibung der Wechsler aus dem Tempel.

Von besonderer Schlichtheit ist der Altar. Die Mensa wird getragen von vier freistehenden Putten. Das Original (ein Kriegsverlust) wurde 1544 geschaffen von den Bildhauern Simon Schröter und Stefan Hermsdorf. Im 16. Jahrhundert zierte die Mensa zudem ein Retabel mit einer Darstellung des letzten Abendmahles auf der Mitteltafel sowie der Fußwaschung und des Gebetes am Garten Gethsemane in den seitlichen Tafeln. Bereits im 17. Jahrhundert wurde dieses Werk von Lucas Cranach d. Ä. gegen einen skulptierten Alabasteraufsatz aus der Dresdner Schlosskapelle getauscht. Dieses Meisterwerk der sächsischen Renaissancebildhauerkunst soll bis 2017 wieder einen Platz in der Torgauer Schlosskapelle finden.

Zur bauzeitlichen Ausstattung der Schlosskapelle zählten neben den bildkünstlerischen Arbeiten an Kanzel und Altar weitere Werke aus der Wittenberger Cranach-Werkstatt.