Entrando, sulla destra incontriamo la prima delle sei cappelle laterali, tutte voltate a botte, dedicata a San Francesco da Paola. L'altare è costituito da una parte inferiore in marmo policromo e da una parte superiore in legno decorato a motivi vegetali e floreali in foglia d'oro. Al centro si apre la nicchia che ospita la statua del santo calabrese, rappresentato mentre eleva al cielo la sua preghiera ed identificato iconograficamente dall'ostia sul saio. Lateralmente due tele raffigurano Sant'Agata e San Lorenzo diacono, entrambi martiri dei primi secoli del cristianesimo. Ai piedi della statua di San Francesco troviamo un tabernacolo sulla cui portella è raffigurato Cristo risorto con la croce, simbolo della vittoria sulla morte.
Proseguendo incontriamo la cappella dedicata a San Gaetano, fondatore dei chierici regolari detti Teatini. L'altare è in marmo policromo e datato 1756. Superiormente nella nicchia la statua del santo è in legno dipinto; è rappresentato con in mano una croce e il libro della regola da lui istituita. La terza cappella è dedicata a Sant'Anna e l'altare è del 1747, sempre in marmo con intarsi policromi di pregevole fattura. La decorazione della parte superiore incornicia una pala raffigurante Sant'Anna e la Vergine illuminate dalla luce dello Spirito Santo sottoforma di colomba.
Sul presbiterio ci sono due altari: uno rispondeva ai canoni del Concilio di Trento, quando la celebrazione eucaristica avveniva dando le spalle ai fedeli; l'altro rispetta i dettami del Concilio Vaticano II che inverte il rapporto con l'assemblea liturgica rendendola partecipe del rito. Guardando l'altare più antico notiamo subito al centro, in una nicchia aperta nel corso dei restauri del 1823, la statua della Madonna Addolorata, patrona di Mola di Bari, sotto la scritta 'Stabat Mater Dolorosa'. Sulla parete superiore del presbiterio, sopra la nicchia dell'Addolorata, vi è una tela ad olio del XVII secolo raffigurante una giovane donna, Maria Maddalena, titolare della chiesa, riconoscibile dal segno iconografico dell'ampolla, contenitore di profumi e unguenti, con cui viene generalmente rappresentata.
La duplice dedicazione della chiesa trova spiegazione nel fatto che nel 1725 la chiesa fu ceduta dal Capitolo alla Confraternita di Maria S.S. Addolorata che ancor oggi vi mantiene il culto. Sulle pareti laterali dell'altare ci sono due tele del 1930, eseguite ad olio dal pittore fasanese E. Schiavone su commissione della Confraternita: La crocifissione e La visita di Cristo alla Madonna. Lo stesso artista nell'occasione ritoccò i decori a bassorilievo che ornano la chiesa. Nei pennacchi dell'altare rilievi scultorei raffigurano i simboli dei quattro evangelisti: il toro per S.Luca, l'angelo per S.Matteo, l'aquila per S.Giovanni e il leone per S.Marco.
Alzando la sguardo troviamo la cupola sulla cui superficie nel corso dei restauri del 1965 fu affrescata L'incoronazione della Vergine fra angeli e santi, locali e della chiesa universale, opera del prof. Umberto Colonna di Bari. Il tema svolto è compreso nel quinto mistero glorioso del S.S. Rosario, in cui si contempla come Maria Vergine fu incoronata dal suo figlio divino Regina del cielo e della terra; l'opera è molto articolata e ricca di personaggi: nel vertice della cupola è dipinta la colomba, simbolo dello Spirito Santo, con le ali spiegate e circondata da una moltitudine di angeli e di putti danzanti; al centro domina l'immagine della Beata Vergine che, sostenuta da angeli e rapita in estasi volge in alto lo sguardo verso Dio, che leva la destra benedicente, mentre Gesù Cristo le pone sul capo la corona.
Vicino a Maria si distinguono, in atto di profonda venerazione, S. Giuseppe, il suo casto sposo, S. Giovanni Battista, precursore del Messia, l'Angelo del Getsemani, che presenta a Gesù agonizzante il calice dei dolori, i flagelli, la corona di spine, la croce, il sacro volto impresso sul lino della Veronica, i chiodi, la lancia e altri simboli della passione; angeli e santi cantano la gloria del Redentore. Ai piedi della Vergine troviamo il protettore di Mola, S. Michele Arcangelo, che sguaina la spada per cacciare all'inferno Lucifero e gli altri angeli ribelli; ai fianchi di S. Michele si distinguono due Padri della Chiesa primitiva, cioè S. Agostino e S. Girolamo, seguito da Maria Maddalena penitente. Sommi pontefici e santi completano la composizione. Anche il soffitto è affrescato per tutta la sua lunghezza: al centro di un motivo a cassettoni spicca L'assunzione della Vergine sostenuta da angeli con ghirlande di fiori, opera del prof. A. Lizzi di Bari, risalente ai lavori di ristutturazione del 1905, che interessarono tutta la decorazione interna. Una lapide murata nel presbiterio ricorda l'evento.
Proseguendo nella nostra visita incontriamo, alla sinistra del presbiterio, la cappella dedicata al S.S. Crocifisso dove si venera un crocifisso ligneo del XVIII secolo. Dal 1825 la famiglia Spinelli esercita il diritto di patronato su questa cappella, segno di riconoscenza che la Confraternità rivolse alla benefattrice Margherita Spinelli, prodiga nella fase di restauro del 1823. Accanto si trova la cappella della Madonna dell'Assunta: questa cappella, fra le più antiche, risale al 1634 per volere della Confraternita dell'Assunta. Sopra l'altare marmoreo, in una nicchia, è collocata la statua dell'Assunta che regge tra le mani un giglio e uno scapolare. Risultando questa cappella insufficiente per le necessità della Confraternita, venne costruito, accanto alla chiesa, l'oratorio dell'Assunta, consacrato nel 1662.
L'ultima cappella è dedicata alla Madonna del Carmelo: sull'altare troviamo una tela seicentesca, La Madonna col bambino consegna lo scapolare a S. Simone Stok, in cui la Vergine viene rappresentata nel momento in cui ufficializza l'investitura al fondatore dell'ordine dei carmelitani; ai loro piedi una visione del purgatorio con le anime che aspettano la redenzione. Originariamente esistevano altre due cappelle, ai lati dell'ingresso, dedicate a S. Egidio e a S. Lorenzo: furono soppresse in seguito alla costruzione della cantoria. L'avvenuta consacrazione della chiesa è testimoniata dalle dodici croci in marmo poste sui pilastri, a rappresentare i dodici Apostoli di Cristo.
