Im Innenraum erfolgt eine dezente Raumaufteilung durch die beiden Reihen schlanker, 14 Meter hoher Stützpfeiler mit einem Querschnitt von nur 40 mal 40 Zentimetern. Dennoch erhält die Kirche dadurch die Raumwirkung der für die Spätgotik typischen dreischiffigen Hallenkirchen. Dabei ist das Mittelschiff deutlich breiter als die beiden Seitenschiffe und der rechteckige Chorraum gegenüber dem Mittelschiff nicht eingezogen. Ein Charakteristikum der Piuskirche ist der vom Hauptportal auf der Nordseite zum Altarraum hin leicht abfallende Fußboden. Die Orgelempore überspannt das Hauptportal und die beiden rückwärtigen Anbetungskapellen, die Fatimakapelle links des Haupteinganges und die Heilig-Kreuz-Kapelle auf der rechten Seite. Das Kircheninnere ist verhältnismäßig spärlich beleuchtet. Die Hauptlichtquelle im Kirchenschiff sind die Dreiecksfenster, die an den Seitenwänden direkt unter dem Dach angeordnet sind. Außerdem wird das Kirchenschiff durch die farblich effektvollen Beton-Glas-Bänder auf Augenhöhe und die vertikalen Lichtbänder an der Nordfassade beleuchtet. Auf der Westseite des Altarraumes befindet sich in großer Höhe ein bemaltes Glasfenster, in dem die Heilige Dreifaltigkeit dargestellt wird. Es zeigt das Auge Gottes, das Kreuz und eine Taube als Symbol für den Heiligen Geist. Außerdem ist die Westseite des Chorraumes mit einem großen farbigen Glasfenster ausgestattet.