All'interno il duomo è vasto e bello, non a forma di basilica, bensì costruito in quello stile semigotico, di cui in Roma porge esempio la chiesa di S. Maria sopra Minerva. Ha tre grandi navate ed un coro a volta alto, in forma di croce; il pavimento, in mosaico, fu eseguito nel 1226, dal celebre Cosma, romano, a spese del vescovo Alberto e del canonico Rinaldo Conti, che salì più tardi sul seggio papale col nome di Alessandro IV.
Dal coro si discende nella cripta sotterranea, veramente bella e degna di una descrizione minuta. Consiste in una volta non molto alta, sorretta da colonne; tanto la volta che il pavimento sono decorati di mosaici colorati, mentre le pareti sono interamente ricoperte di antichi affreschi, disgraziatamente molto sciupati ed in certi punti addirittura irriconoscibili. Si nota subito che essi appartengono ad epoche diverse, perchè, mentre alcuni dei soggetti biblici che vi sono rappresentati sono di un rozzo stile bizantino, altri presentano i caratteri di un'arte più avanzata, e vi sono pure alcune belle e graziose figure, particolarmente quelle dell'adorazione della Croce, che sembrano dell'epoca di Cimabue.
In questa cripta è la tomba di S. Magno, patrono della cattedrale, ed un'antica iscrizione ci fa sapere che nel 1231 lo stesso maestro Cosma fu incaricato di rinnovare la tomba del martire. Così questa famiglia di artisti, che ha arricchito Roma di tante opere preziose, recava pure il suo artistico tributo nei paesi della campagna romana.
Anche nella cappella del coro, nella navata posteriore, esiste un monumento eseguito dai Cosmati, un antico tabernacolo gotico, poggiato sopra un sarcofago di marmo, la cui forma ricorda a prima vista la tomba del vescovo Consalvo, eretta nel 1298 da Giovanni, figlio di Cosma, in S. Maria Maggiore di Roma. Non v'è dubbio che anche questo tabernacolo sia opera sua, ed anteriore solo di quattro anni, perchè l'iscrizione dice:
IN ISTO TUMULO REQUIESCUNT OSSA D. PETRI EPISCOPI
QUI NUTRIVIT D. BONIFACIUM PAP. VIII. ITEM SUBTUS
OSSA D. GOFFREDI CAJETANI COMITIS CASERTANI.
ITEM OSSA D. JACOBI CAJETANI HIC RECONDITA KAL. AUGUSTI
ANNO D. MCCXCIIII.
Sul sarcofago semplicissimo, che racchiude le ossa di questi membri della famiglia Gaetani, si scorgono le loro armi, ma senza l'aquila, componendosi lo stemma dei Gaetani ordinariamente di uno scudo diviso in due campi, in uno dei quali sono due strisce serpeggianti, nell'altro un'aquila.
Nella stessa cappella del coro v'è anche un'altra antichità degna di nota, cioè una antica e bella imagine della Madonna, sotto la quale sta la seguente iscrizione:
HOC OPUS FIERI FECIT DON RAYNALD. PRESBYTER
ET CLERICUS ISTIUS ECCLESIAE.
ANNO DNI M.CCCXXII. MENSE MADII
Fu dunque un dono fatto dal Conti, quegli che poi fu Alessandro IV.
Pochi altri ricordi di quei papi di Anagni rimangono in questa cattedrale. Primi fra questi gli abiti pontificali d'Innocenzo III e di Bonifacio VIII, conservati in un armadio della sagrestia. La pianeta d'Innocenzo è d'una stoffa turchina, con ricchi e pesanti ricami d'oro, e vi sono tessute figure che rappresentano soggetti del Nuovo Testamento, eseguite con una tale perfezione che si direbbero copie di quadri di Giotto o di frate Angelico da Fiesole, anzichè ad un'epoca anteriore. Assai più rozzo come lavoro è il pesante piviale di Bonifacio, ricamato ad aquile e leoni.