Църквата е прочута със своя дървен иконостас, изработен от варено орехово дърво и резбован с високо художествена ажурна дърворезба от дебърски майстори в продължение на десет години. Иконостасът е под закрилата на ЮНЕСКО. Изработен е от майстори, начело с Макрий Негриев Фръчковски, чийто гроб е зад олтара на храма. Стенописите са направени от представители на Самоковската школа и в храма има икони от Станислав Доспевски. В църквата има и икона, смятана за чудотворна.
Иконите на църквата датират от различно време. Някои от тях са от преди 1837 г. Най-старата – Свети Дионисий – е от 1814 г., а най-новите са от 1914 г. Една от най-хубавите и ценни икони е иконата на Св. св. Кирил и Методий, рисувана от Станислав Доспевски през 1860 г.
Камбанарията на западната фасада е изградена в основи през 1906 г., а завършена през 1932 – 34 г.
Тулешков, Н. Архитектурна история на храма „Успение Пресветая Богородици“ в Пазарджик. – Паметници, реставрация, музеи, 2007, кн. 3 – 4, с. 3 – 12, 31 – 33
Генова, Е. Катедралният храм „Успение Пресветая Богородици“ в Пазарджик: изграждане на църковния интериор. – Паметници, реставрация, музеи, 2007, кн. 3 – 4, с. 13 – 20, 34 – 35
