A l’intérieur de l’église, l’iconostase, délimitation entre le sanctuaire et la nef,  est  recouvert d’icônes traditionnelles, peintes dans le style du XVIème siècle par un des meilleurs peintres d’icônes de Paris, la princesse Lvov.

Au centre, sur les portes royales, figurent l’Annonciation et les quatre Evangélistes, le tout surmonté de la représentation de la Cène.

A droite des portes royales, le premier rang d’icônes comprend traditionnellement l’image du Christ suivie de celles de l’Archange Gabriel et de Saint Job, dont la fête, au calendrier russe, coïncide avec le jour de la naissance de l’Empereur Nicolas II.
A gauche figurent la Très Sainte Mère de Dieu, l’Archange Michel et Saint André de Bogolioubovo dont la fête coïncide avec le jour de l’assassinat de la famille impériale.

Au deuxième rang, douze icônes représentent les fêtes de l’année liturgique orthodoxe.

Enfin au troisième rang, de part et d’autre de l’image centrale du Sauveur, figurent,  à côté de la Toute Sainte Mère de Dieu et des Apôtres Pierre et Paul, quelques-uns des plus grands saints de l’Eglise Orthodoxe.
La plupart des icônes  ont été offertes par des particuliers à la mémoire de membres de leur famille dont les noms sont inscrits au dos de chaque icône.
 
La fresque de la Très Sainte Mère de Dieu "Orante", peinte dans l’abside, est l’oeuvre de Nicolas Istselenoff.


A droite de l’iconostase, un panneau d’icônes (kiot) rassemble, autour de l’icône de la Très Sainte Mère de Dieu Feodorovskaya, protectrice de la Maison Romanoff, les icônes patronymiques de tous les membres de la famille impériale.
 
A gauche de l’iconostase, un grand triptyque  peint par l’archimandrite Cyprien, représente tous les saints de Russie. Cette icône a été peinte bien avant la canonisation de la famille impériale et de tous les nouveaux martyrs de Russie par l’Eglise Orthodoxe Russe Hors-Frontières en 1981.