Budowę sklepień w aktualnym kształcie rozpoczęto zaraz po zakończeniu wznoszenia dachów, około 1580 roku. Charakterystyczną, oryginalną ozdobą są pozłacane gwiazdy, niektóre na niebieskim tle.
Charakterystyczne dla budownictwa cysterskiego sygnaturki, wieżyczki z dzwonami wzniesiono około 1600 roku. Największa, środkowa, zawiera 3 dzwony, mniejsze, posadowione na kalenicy nawy poprzecznej, po jednym. Dwa dzwony pochodzą z 1967 roku, pozostałe zachowały się w oryginale. Dwie wieże frontowe pełnią funkcję czysto reprezentacyjną i architektoniczną. Barokowy portal pochodzi z 1688 roku. Ufundowany został przez przez opata Michała Hackiego, o czym przypomina herb opata umieszczony nad wejściem. Nad herbem znajduje marmurowa tablica wymieniająca patronów oliwskiego opactwa i kościoła oraz wspominająca konstrukcję portalu i dokonane w 1771 roku ozdobienie fasady świątyni. Nad tablicą znajduje się zrekonstruowana obecnie płaskorzeźba z wizerunkiem Matki Boskiej Oliwskiej. Nad portalem jest witrażowe okno, a jeszcze wyżej monogramy Maryi i Jezusa, kartusz z datą 1771 i barokowe hełmy, które zostały zrekonstruowane po zniszczeniach wojennych i zamontowane w 1971 roku. Na prawej wieży umieszczono tablicę upamiętniającą nadanie przez papieża Pawła VI w 1976 roku tytułu Bazyliki Mniejszej.
Kruchta osłaniająca północne wejście powstała dopiero w 1910 roku. Wiązało się to ze zmianą funkcji kościoła z klasztornego na parafialny, aby ułatwić komunikację i wchodzenie znacznej ilości wiernych na niedzielne msze święte.
Polichromię kaplicy i cztery witraże wykonano w latach 1910-1911. Sklepienie pokryte zostało barokowymi motywami roślinnymi i owalnymi freskami ze scenami z dziejów patronki kaplicy: wcielenie, wniebowstąpienie i koronacja Marii Panny.
Wzdłuż północnej ściany nawy jest czternaście ołtarzy bocznych ustawionych w 1594 roku oraz renesansowe ławy z XVII wieku. Także z lewej strony, pomiędzy bocznymi ołtarzami znajduje się Pieta z 1910 roku i feretron , Matka Boska Oliwska z 1788 roku.
Na tylnej ścianie znajduje się grobowiec rodziny Kosów. Kosowie to zamożna i zasłużona pomorska rodzina szlachecka, która była wielkim dobrodziejem klasztoru cystersów w Oliwie. Pierwotnie grobowiec był ustawiony w nawie głównej, ale gdy kościół klasztorny stał się parafialnym, grobowiec został ustawiony w obecnym miejscu. Rzeźby na grobowcu przedstawiają Mikołaja Kosa /zm. 1599/ wraz z małżonką Justyną z Konarskich oraz ich synów, Andrzeja i zmarłego w dzieciństwie Jana. Całości dopełniają płyty z inskrypcjami przedstawiającymi rodzinę oraz herby rodowe Kosów i Konarskich oraz ich przodków.
13 grudnia 2015 roku z okazji Roku Miłosierdzia ogłoszonego przez papieża Franciszka otwarta została w nawie północnej Brama Miłosierdzia.
W południowej części transeptu znajduje się ołtarz św. Józefa ufundowany przez opata Jana Grabińskiego w 1637 roku. Na ścianie powyżej ołtarza umieszczono zegar, którego mechanizm pochodzi prawdopodobnie z końca XVI wieku, a ponad zegarem ozdobną tablicę poświęconą Trójcy Świętej. Owalną płytę z przedstawieniem Trójcy otaczają promienie oraz postacie aniołów grających na instrumentach muzycznych.
W 1984 roku, na posadzce przed ołtarzem ustawiony został grobowiec książąt pomorskich. Sarkofag z czarnego marmuru powstał w 1615 roku w miejsce starszego, zniszczonego w roku 1577. Początkowo znajdował się w prezbiterium kościoła, ale pod koniec XIX wieku został przeniesiony do ambitu.
W tej części znajdują się schody , które prowadziły do dormitorium mnichów czyli do pomieszczeń mieszkalnych klasztoru. Przy zachodniej ścianie znajduje się empora, a pod nią piękna rzeźbiona stalla z drewna dębowego wykonana w 1599 roku. Zdobią ją bogate ornamenty, herb fundatora opata Dawida Konarskiego oraz płaskorzeźby przedstawiające czterech Doktorów Kościoła.
Vis a vis, przy ścianie wschodniej znajduje się dawny ołtarz główny. Powstawał on stopniowo od 1588 roku. Nastawa ołtarza zbudowana została w 1605, a rok później Wolfgang Sporer pomalował go i pozłocił.
Ołtarz został tu przeniesiony z prezbiterium by zrobić miejsce dla monumentalnego nowego ołtarza. Ten dawny powstał na samym początku XVII wieku, a jego fundatorami są opat Dawid Konarski oraz Rafał Kos, którego rodziców i braci upamiętnia grobowiec w nawie południowej.
Na drugim z filarów przed prezbiterium znajduje się ambona z polowy XVIII wieku. Zastąpiła ona wcześniejsze kazalnice. Ambonę zdobią pozłacane kartusze przedstawiające głównie sceny z życia świętego Bernarda. Powyżej daszku akustycznego widnieje postać triumfującego Chrystusa z krzyżem. Całość wieńczy umieszczona na filarze, ponad postacią Chrystusa, rzeźba anioła trzymającego wstęgę z napisem Spiritus meus super mel dulcis /Duch mój słodszy od miodu/.
W południowej części transeptu znajduje się wsparta na kolumnach empora zdobiona malowidłami, a na niej małe organy. Instrument ten zbudował Johann Wulf zanim przystąpił do pracy nad dużymi organami w nawie głównej. Obecnie posiadają siedemnaście rejestrów, a ponieważ są podłączone do stołu gry głównego instrumentu, można na nich grać zarówno używając własnej klawiatury jak i z pulpitu dużych organów.
Obok schodów do prezbiterium umieszczono epitafia wspominające dwóch opatów, Kacpra Geschkaua znajdujące się w górnej części filaru i w niższej części filaru epitafium opata Dawida Konarskiego.
W ten sposób doszliśmy do najważniejszej części kościoła, prezbiterium, a jego główny punkt, to ołtarz główny. Ten w katedrze ufundowany został w 1688 roku. Zbudowany został w stylu barokowym. Katedra w Oliwie wzniesiona został jako świątynia cysterska w XIII wieku. Po wielkim pożarze w 1350 roku odbudowano go w stylu gotyckim i bez większych zmian budowla przetrwała do dziś. Jednak gotyckie wyposażenie świątyni spłonęło w 1577 roku. To, które obecnie znajduje się w katedrze, powstało przede wszystkim w okresie baroku. W takim też stylu wybudowano ołtarz główny świątyni.

