殿堂内部比例协调，十分恰当：直径与高度相等，约四十三米。大圆顶的基座从总高度的一半的地方开始建起。殿顶圆形曲线继续向下延伸，形成一个完整的球体与地相接。这是建筑史上的奇迹，表现出古罗马的建筑师们高深的建筑知识和深奥的计算方法。
大殿的墙面没有开窗户，屋顶的中央有一个直径9米的圆洞作为采光用。
阳光通过圆洞，顶光使圆顶内的凹形方格产生均匀规律变化，打破了圆顶的单调沉闷，天光与墙面产生一种恒定的、深邃的效果，室内的光线和气氛随着自然气候的阴晴而变化。
楼梯安排在放射形墙垣之间，分别通向各观众席。共有4层拱门，1、2、3层分别是多利亚式、伊奥尼亚式、科林斯式3种柱式装饰拱券门，第4层是饰有半圆柱的围墙。
