Le caratteristiche della Chiesa al suo interno sono quelle di essenzialità e nitidezza. La planimetria è improntata sul gioco armonico dello sviluppo del vano principale, di forma lievemente ellittica, mossa e articolata dalla struttura esagonale del perimetro.
Le pareti sono mosse da lesene e semicolonne sovrastate da capitelli compositi: tra le foglie di acanto si inseriscono festoni di ispirazione naturalistica.
A decorazione delle lesene sono posti quadri in rilievo raffiguranti la Via Crucis realizzati nel 1847 e lampadari in cristallo del 1849.
Ai lati dell'entrata principale si trovano il fonte battesimale a destra, dedicato a S.Rita con un piccolo quadro che la raffigura, e un altare ex-voto a sinistra, dedicato alla Madonna della Guardia con il "Quadro Miracoloso" risalente alla pestilenza del 1854.
Proseguendo all'interno della chiesa troviamo due altari laterali in marmo sormontati da una grande tela realizzata ad olio da Nicolò Barabino che rappresenta il Cristo Morente e da un trittico ligneo datato 1578, ultima "reliquia" della antica chiesa di Gattorna. Quest'opera , restaurata nel 1886 dal bolognese M. Gamberini, raffigura S.Giacomo al centro tra S.Bernardo, con le bianche vesti, e S.Antonio Abate; nella cimasa sono raffigurati S.Sebastiano e S.Rocco dinanzi alla Madonna, mentre nel gradino è rappresentata l'Ultima Cena.
Al di sopra degli altari laterali si trovano gli affreschi che descrivono gli eventi della pestilenza di colera mentre la cupola è ornata con le immagini dei pontefici Martino I, Celestino I, Pio IX e Pio XII seguite dalla raffigurazione di S.Giovanni Battista e degli Apostoli. Infine, nella sommità, è rappresentata l'Ascensione della Madonna. Tutti gli affreschi sono stati realizzati dal Donati e risalgono al 1952/53.
Le vetrate che rappresentano S.Giacomo (sopra l'ingresso principale), la Natività e la Crocefissione di Cristo (sui muri laterali), l'Eucarestia ed una Caravella (ai lati dell'altare maggiore) sono state realizzate dal Merlini e risalgono al 1972/73.
L'arco che delimita la volta dell'altare maggiore è ornato con lo Stemma di Gattorna sostenuto da due angeli mentre l'affresco sulla volta, che rappresenta la Madonna contornata dagli angeli mentre appare a Benedetto Pareto, fu realizzato dal senese Nazzareno Venturini nel 1897.
L'altare maggiore, dedicato a N.S. della Guardia, è dominato da una statua lignea della Vergine risalente al 1854. L'opera è attribuita alla scuola del Canepa. Questa statua fu sostituita da una copia della stessa realizzata in marmo (che oggi è posta in una cappella all'esterno della Chiesa) durante i lavori di restauro del Centenario (1954).
Successivamente, durante i restauri in occasione del 125° Annivarsario (1979), venne rimessa al suo posto originale. Nell'occasione vennero anche realizzati da G.B. Semino il crocefisso in bronzo del Cristo Morente posizionato a sinistra del celebrante e l'affresco della Cena di Emmaus sopra l'altare.
Una nota particolare per la statua di S. Giacomo ultimata nel luglio del 1995 e realizzata in legno di tiglio massiccio dallo scultore ed artigiano locale Ezio Garbarino e colorata dal pittore Osvaldo Cipolla.

Nel corso degli anni la chiesa ha subito al suo interno numerose opere di ristrutturazione ed abbellimento.
Sicuramente il cambiamento più importante fu quello avvenuto con i lavori eseguiti nel 1954, in occasione del Centenario, che portarono ad un ampliamento dell'altare maggiore con la creazione della zona adibita al coro ed all'organo ed a un ingresso più ampio per la sagrestia. (Nelle immagini sotto si può vedere il prima ed il dopo lavori).

Successivamente, a cavallo degli anni '60/'70, l'altare maggiore fu ridotto in dimensioni e venne eliminata la balaustra per permettere lo spostamento in avanti del tavolo del celebrante. Inoltre, come accennato prima, fu posizionato il Cristo in bronzo a lato del tavolo stesso e vennero eseguiti importanti lavori di abbellimento degli interni come la creazione delle vetrate e l'affresco della Cena di Emmaus.