L'oratorio ha un'unica navata lunga quasi 15 metri e larga più di 9, il presbiterio, orientato a sud, incorniciato da due paraste e da un arco trionfale, è rialzato di due gradini e accoglie un altare addossato al muro frontale. La mensa, decorata con marmi policromi intarsiati, ospitava una teca contenente le spoglie di sant'Innocenzo martire cui l'oratorio è dedicato. Le pareti della navata sono scandite da paraste che determinano tre campate ritmiche: i sei altari minori hanno la mensa di pietra d'Istria e marmo rosso di Verona e sono caratterizzati da un basamento. Complessivamente l'interno dell'oratorio versava in un avanzato stato di degrado, ma benché privo di qualsiasi pala d'altare o altro genere di ornamento mostrava ugualmente la sobrietà e l'eleganza di un'architettura classica. La bussola progettata in corrispondenza dell'ingresso principale era necessaria per assolvere alla funzione di uscita di sicurezza, alla quale non poteva essere adattato il pesante portone esistente di legno restaurato. È stata progettata totalmente in vetro, assolve tale funzione e, allo stesso tempo, permette di intravedere l'interno dell'oratorio come quando il portone rimaneva aperto sulla via pubblica. Anche la lunga lampada a soffitto è stata disegnata appositamente per essere lì collocata.

Secondo una precisa descrizione storica redatta dal Fapanni, il sagrato era delimitato da colonne poste a emiciclo, a loro volta protette da una grande sfera in trachite e collegate da pesanti catene. Testimoni di questa configurazione sono – ricollocate dopo il restauro – le due colonne di pietra d'Istria a ornamento e protezione degli spigoli laterali della facciata. Si è perciò scelto di riproporre la stessa disposizione, collocando cilindri stilizzati alti 1,2 metri di pietra d'Istria che ricordano le colonne originarie. Anch'essi sono protetti dalle sfere di trachite. L'ambito è delimitato da un'aiuola di bosso che segue l'emiciclo delle colonne e si interrompe per garantire la continuità del percorso del marciapiede. A completamento della figura geometrica, quasi a ricordo delle antiche catene, sono stati inoltre inseriti a filo della pavimentazione dei dischi di pietra d'Istria. Tra la sfera e la colonna è stata posizionata una sorgente luminosa a led incassata nella pavimentazione e direzionata verso le colonne che permette la lettura della forma anche di notte e completa, in modo suggestivo, la facciata della chiesa, anch'essa illuminata uniformemente.