L'intérieur de la basilique frappe par le chatoiement des couleurs qui tombent des 14 grandes verrières. Elles sont l'oeuvre de Louis Barillet et de Jean Le Chevallier.
L'ensemble développe le cycle marial : la place de la Vierge Marie, Mère de Jésus, dans le Plan de Dieu et l'histoire du salut. Elle occupe partout la place centrale.
Le mystère représenté est conduit par les Trois Personnes de la Trinité. On y trouve tout ce que recouvre le vocable de "Notre-Dame de la Trinité".