Khu nội thất chùa gồm 3 tòa chính: Tiền đường – Thiên hương – Thượng diện nối liền nhau kiến trúc theo kiều chữ công (I).

Chùa Thượng Lâm còn lưu giữ nhiều di vật có giá trị. Ngoài 30 pho tượng, chùa Thượng Lâm còn có 1 chuông đồng, 1 bia đá, 1 cây hương đá, 2 bát hương gốm và một số đồ gỗ như mõ gỗ, mâm bỏng lớn – nhỏ, ống hóa, ống hương, bát hương hình trái bí, hoành phi và bức y môn gỗ.

Chùa Thượng Lâm được xây dựng cùng với một số di vật quý giá chính là những kiệt tác trong kho tàng văn hóa cổ dân gian. Nó ghi lại những dấu ấn khá đậm nét trong lịch sử nghệ thuật tạo hình thế kỷ 17 và thế kỷ 19 của dân tộc ta.

Với những giá trị về kiến trúc nghệ thuật và lưu giữ được nhiều cổ vật quý, Chùa Thượng Lâm đã được xếp hạng Di tích lịch sử kiến trúc nghệ thuật cấp Quốc gia theo Quyết định số 04/2001/QĐ, ngày 19/01/2001./.