Bygningens innside, i dag ennå ikke helt restaurert, var et enkelt, rektangulært rom, nær 17 meter langt og 11 meter bredt, med en sentral apsis rammet inn av en stor bue på den fjerneste veggen. En statue av enten Celsus eller av Athene, visdommens gudinne, sto i apsisen, og Celsus’ grav lå direkte under i et hvelvet kammer. Rundt de andre tre sidene var det rektangulære oppholdssteder som holdt skap og hyller for de 12 000 bokrullene. Det var sagt om Celsus at han hadde etterlatt et legat på 25 000 denarii for å betale for all litteraturen i biblioteket. Andre og tredje nivå kunne bli nådd via et sett trapper som var bygget inn i veggene og som også ga støtte til bygningen, og hadde tilsvarende nisjer for bokruller. Taket var flatt og det kan ha vært en sentral kvadratisk oculus (takhull) for å gi mer lys.