Kościół św. Piotra in Montorio jest świątynią jednonawową z dziesięcioma symetrycznie usytuowanymi kaplicami bocznymi, po pięć z każdej strony nawy. Na przylegającym do kościoła wirydarzu znajduje się wolnostojąca kaplica Tempietto Bramantego z 1502[5].
W pierwszej kaplicy po prawej stronie znajdują się dwa dzieła Sebastiano del Piombo: Ubiczowanie Chrystusa i Przemienienie. Autorem szkiców postaci, które znalazły się na obrazie Ubiczowanie Chrystusa, był Michelangelo Buonarroti. Malarze przyjaźnili się ze sobą.
W trzeciej Ofiarowanie Najświętszej Maryi Panny, Zwiastowanie, Niepokalane poczęcie autorstwa Michelangelo Cerrutiego.
Autorem fresku na sklepieniu czwartej kaplicy jest Giorgio Vasari. Chociaż brak jest grobowca, tradycja utożsamia tę kaplicę jako miejsce pochówku Beatrice Cenci, straconej w 1599 roku. Zamordowała ona swojego ojca, który wykorzystywał ją seksualnie.
W ostatniej kaplicy po lewej stronie znajduje się obraz Chrzest Chrystusa przypisywany Daniele Ricciarelliemu. Autorem stiuków i fesków zdobiących sufit jest Giulio Mazzoni.
Autorem Złożenia do grobu (1617) w Kaplicy Piety po lewej stronie jest caravaggionista utrechckiDirck van Baburen. Pozostałe dwa dzieła przypisywane są Van Baburenowi, bądź Dawidowi de Haen, z którym artysta współpracował (Wyszydzenie Chrystusa i Chrystus w Ogrójcu).
W trzeciej kaplicy po lewej stronie znajduje się fresk Św. Anna z Dziewicą i Dzieciątkiem autorstwa ucznia Antoniazzo Romano.
Druga kaplica po lewej stronie − Cappella Raimondi − została zaprojektowana przez Berniniego. W kaplicy znajduje się Ekstaza św. Franciszka z AsyżuFrancesco Baratty z 1640 oraz inne rzeźby Andrea Bolgi i Niccolò Sale.
W pierwszej kaplicy po lewej stronie znajduje się przedstawienie Stygmatyzacji św. Franciszka z Asyżu, którego autorem jest Giovanni De Vecchi.
Kaplica del Monte
Kaplica Raimondi
Kardynałowie prezbiterzy
Kościół San Pietro in Montorio jest jednym z kościołów tytularnych nadawanych kardynałom-prezbiterom (Titulus Sancti Petri in Monte Aureo)[7]. Tytuł ten został ustanowiony 13 kwietnia 1587 roku[7].
