Помещение храма разделено на три части: алтарь, собственно церковь и притвор. Наверху — деревянные хоры, откуда можно было попасть в библиотеку и казнохранилище. В древности стены храма были расписаны фресковой живописью, которая не сохранилась, а вмазанные в церковные своды голосники служат и ныне. Акустика здесь великолепная. В этом можно убедиться, побывав в соборе во время исполнения торжественного хорала в день Всесоюзного пушкинского праздника поэзии.
В 1770 году к главному, холодному, приделу храма на пожертвования окрестных помещиков пристроили южный, теплый, придел, а через шесть лет — северный. В 1820 году сооружена колокольня.
В числе пожертвователей в монастырскую казну был прадед А. С. Пушкина А. П. Ганнибал. Он выбрал у стен Свято-горской обители место для родового кладбища.
В соборе можно увидеть документы, фотографии, рисунки по истории сооружения памятника на могиле Пушкина, реставрационным работам на фамильном кладбище Ганнибалов в 1899—1902 годах и в 1953 году, дощечку с надписью о заминировании могилы Пушкина гитлеровцами при отступлении из Пушкинских Гор.
В алтарной части собора лежит каменная плита с надписью: «Здесь положено тело младенца Платона Пушкина, родившегося 1817-го года, ноября 14-го дня. Скончавшегося 1819-го года июля 16-го дня. Это могила младшего брата Пушкина, умершего в Михайловском.
В центральной части собора у стены стоит разбитый главный монастырский колокол, упавший с колокольни, взорванной фашистами.
В северном приделе размещена экспозиция, посвященная истории Святогорского монастыря.
Большой интерес представляют старинный план Пскова и его пригородов, составленный по приказу Стефана Батория в 1581 году (с оригинала, хранящегося в архиве Ватикана), и рисунок-реконструкция вида Воронича в XVI веке. Среди экспонатов гипсовые макеты Успенского собора и Святых ворот, выполненные псковским художником-архитектором В. П. Смирновым. На полу и в нише стены лежат каменные ядра, обнаруженные при раскопках на Ворониче, средневековые пороховницы, старинные монеты, найденные вблизи монастыря во время реставрации. Здесь же представлены записи народных песен, сделанные Пушкиным, гравюра на дереве М. Котляревской «Пушкин со слепцами на святогорской ярмарке», портрет Бориса Годунова работы неизвестного художника XVII века.
В южном приделе — постоянная выставка «Дуэль, смерть и похороны Пушкина». Здесь экспонируются документы, литографии, рисунки, картины, рассказывающие о тех скорбных днях, посмертная маска поэта, выполненная профессором скульптуры Петербургской Академии художеств С. И. Гальбергом 29 января 1837 года. В экспозиции находятся работы П. Пирашкова «Умирающий Пушкин»,
В. Федорова «Тайный увоз тела Пушкина из Петербурга», автолитография Ф. Бруни «Пушкин в гробу», портрет Пушкина работы художника А. Линева, литография П. Александрова с рисунка И. Иванова «Святогорский монастырь». В центре придела оградой отмечено место, где «в ночь с пятого на шестое февраля 1837 года стоял гроб с телом Пушкина».
Небольшая дверь в южной стене храма ведет в сумрачную келью с круглыми сводами. Ее называют «келья Пимена». Возможно, что эту келью отводили Пушкину во время посещений им монастыря.
Монастырь окружен старинной каменной оградой, которую прерывают двое ворот — Святые, или Пятницкие, по названию стоявшей рядом церкви, с северной стороны и Анастасьевские — по названию когда-то находившейся здесь часовни, с восточной стороны. К Анастасьевским воротам примыкает каменная пристройка для смотрителя. Через Анастасьевские ворота Пушкин приходил в монастырь на ярмарку, а через Святые — везли гроб с его телом к месту погребения.
На монастырском дворе расположен братский корпус — длинное одноэтажное каменное здание, в котором находились монашеские кельи, трапезная и ночлежка для богомольцев. Сейчас в этом здании организуются выставки произведений художников.
В центре братского корпуса — высокая арка с массивными воротами, через которую можно попасть на площадь, где устраивались знаменитые святогорские ярмарки. Торговые люди Пскова, Новгорода, Витебска и даже Москвы, не говоря о близлежащих городах Острове, Опочке, Новоржеве, считали за честь побывать на них. Гостиные ряды располагались и в монастырском дворе, и за стенами монастыря. Ярмарка продолжалась несколько дней, в течение которых здесь не умолкал шум многолюдной толпы.