Иконостас
Израду нацрта за иконостас Саборне цркве београдска црквена општина поверила је познатом вајару Димитрију Петровићу. Он је израдио нацрт, а општина је његов рад примила 1841. године. Петровић је радио у Бечу, где је овај рад и излагао;чему је похвално писала бечка и пештанска штампа, 1842. године. Висина иконостаса до крста износи 46, а ширина 48 стопа (око 14 метара). Рађен је у раскошној дрворезбарској декорацији са позлатом. На њему је извршена подела у три главне зоне, спроведена наглашавањем архитектурне сокле и два широка профилисана венца постављена између доње, средње и горње зоне. Вертикално рашчлањивање извршено је помоћу витких коринтских стубова и бочних пиластара на класицистички обликованим постаментима. Позлаћена дуборезна декорација је распоређена на одређеним архитектонским елементима: на дверима изнад оквира икона, на бочним архиволтима и уз овале горње зоне. То су стилизовани биљни мотиви, испреплетане лозице, витице, гирланди, местимично постављеног листа акантуса и розета. По свему судећи, Димитрије Петровић није до краја завршио посао око унутрашњег опремања Саборне цркве.
Певнице, проповедаоницу и тронове израдио је, према раније усвојеним нацртима Димитрија Петровића, искусни мајстор Георгије Давић. Концепту Петровића оствареном на иконостасу он се највише приближио када је радио на декорисању проповедаонице.
Израда икона и зидних слика поверена је младом српском сликару, тек свршеном ђаку бечке академије, Димитрију Аврамовићу. Аврамовић је на осликавању Саборне цркве радио у периоду од 1841. до 1845. године. Том приликом урађене су 22 композиције зидних слика, 30 икона на иконостасу, 3 иконе на троновима, 2 иконе на певницама, 3 иконе на проповедаоници, 7 икона на дарохранилници и 6 икона на рипидама.
На царским дверима, у два овала, насликане су Благовести, а изнад њих Полагање Христа у гроб.
На северним дверима је композиција у овалу: Товија помазује очи свога оца, а изнад њих Св. апостол Павле надахњује Св. Јована Златоуста. На јужним дверима је, такође у овалу, композиција Анђео се јавља Захарији, а изнад њих Св. Никола враћа вид Св. краљу Стефану Дечанском.
Четири престоне иконе су: Св. арханђел Михаило, Богородица са Христом, Господ Исус Христос и Св. Јован Крститељ.
Зона празничних икона састоји се од великих композиција које су распоређене од севера ка југу: Ваведење Пресвете Богородице, Рођење Христово, Сретење, Васкрсење, Крштење, Преображење и Вазнесење.
У горњем делу иконостаса, у шест овалних медаљона насликано је шест стојећих фигура пророка, по три на свакој страни: Мојсије, Илија, Исаија, Јеремија, Језекија и Данило.
На врху иконостаса налази се сликано Распеће и два овална медаљона са стојећим фигурама: Богородица (лево) и Св. Јован Богослов (десно).
Изнад певница у овалима насликани су Св. Јован Дамаскин (северна) и цар Давид (јужна). На проповедаоници у средини налази се композиција Проповед Св. апостола Павла у Атини. У бочним просторима је по једна стајаћа фигура непознатих архијереја.
На троновима изнад архијерејског насликана је стајаћа фигура Св. Саве, на средишњем трону фигура непознатог српског владара, можда Св. краља Стефана Дечанског, а на трећем трону Богородица са малим Христом на рукама.
На дрвеној дарохранилници, која стоји на часној трпези, насликани су са обе стране Распеће Христово, по две фигуре Богородице и Св. Јована Богослова, затим попрсје Господа Исуса Христа, Господ Исус Христос благосиља дарове и лежећа фигура малог Христа (Исус Христос као Агнец Божији).
На шест рипида, односно једном дрвеном процесијском крсту (са насликаним распећем са обе стране) и пет округлих дрвених медаљона, насликано је укупно дванаест композиција. У медаљонима су насликани у паровима:
Рођење Богородице - Успење Богородице
Рођење Христово - Обрезање Христово
Крштење Христово - Улазак у Јерусалим (Цвети)
Св. Никола и Св. Андреј Првозвани - Св. апостол Петар и Павле
Св. Сава и Св. Симеон Мироточиви - Св. Ђорђе и Св. Димитрије