El patrimonio mueble de este edificio es numeroso: la Virgen de Montemayor, patrona de Moguer, preside la iglesia sobre unas andas de plata; además nos encontramos con otras obras de arte destacadas, como el Cristo de los Milagros (siglo XVI), el retablo del Sagrario (siglo XVIII), la tumba del obispo moguereño Ildefonso Joaquín Infante y Macías, y numerosos exvotos y esculturas de la Edad Moderna y la contemporánea.