Внутри церковь построена по канонам Ренессанса, как пилястровая церковь с хорами. В наполненном светом зале все внимание акцентируется на главном алтаре с иконой «Падение ангела» (1591 года) работы Кристофа Шварца, изображающей архангела Михаила, низвергающего Люцифера с небес.
Во внутреннем убранстве примечательны изысканно-невесомый «Ангел святого источника» работы Губерта Герхарда (1596), ларец с мощами святых целителей Космы и Дамиана (1400) у алтаря святых Петра и Павла (третьего справа), часовня Ангельского приветствия (третья слева) с двумя алтарными фигурами работы Иоганна Баптиста Штрауба (1770).
Одна из самых значимых для христианского мира реликвий Михаэльскирхе – мощи святых Космы и Дамиана. Реликварий с мощами был приобретен в год окончания Тридцатилетней войны (1618–1648). К войне примешалась еще и страшная эпидемия чумы (1632–1634), уничтожившая треть населения города. В 1632 году шведский король Густав Адольф в ходе боевых действий захватил Мюнхен, но столица Баварии чудом избежала разграбления. В центре города на Мариенплац установлена 11-метровая колонна Девы Марии, возведенная в 1638 году курфюрстом Максимилианом – благодарность за то, что Мюнхен уцелел во время нашествия шведов. Позолоченная бронзовая фигура Девы Марии работы скульптора Губерта Герхарда, установленная на колонне, изображает Богоматерь на лунном серпе, с короной и Младенцем. Первоначально с 1613 года эта фигура находилась в алтаре Фрауенкирхе, а позднее ее перенесли на главную городскую площадь. Ангелы на соколах, украшающие колонну, уничтожают дракона, льва, змия и василиска – символы бедствий Мюнхена: голод, войну, чуму и неверие.
Вдохновленные помощью Богоматери, жители Мюнхена начали проявлять большой интерес к христианским святыням. В 1648 году курфюрст Максимилиан I (1573–1651) приобрел в Бремене за 2 тысячи талеров реликварий с мощами святых Космы и Дамиана Аравийских. Святыню торжественно доставили из Бремена в Мюнхен, в церковь святого Михаила. Первоначально реликварий установили в главном алтаре, где он и находился до 1819 года. Позже его перенесли в боковую часовню, где святыня стала более доступной для поклонения верующих.
Внешне реликварий напоминает саму церковь святого Михаила в миниатюре. В центре по горизонтали – дверцы с замком, на внутренней части – четыре цветных изображения, рассказывающие о подвигах святых Космы и Дамиана. Реликварий обрамляют барельефы 12 апостолов, а с торца изображены сами святые врачи-бессребреники. Внутри на специальных подушечках помещены два других малых реликвария в виде темно-серых шапочек-пилоток, расшитых жемчугом и рубинами. В них и находятся кости святых Космы и Дамиана, а также их родных братьев – Леонтия, Анфима и Евтропия.
Интересно, что в православной традиции известны три пары братьев-целителей по имени Косма и Дамиан: Асийские (то есть родившиеся в Малой Азии), мирно скончавшиеся своей смертью; пострадавшие в Риме (побиты камнями в правление императора Карина);