На аттике расположено три барельефа. Самый большой, центральный барельеф называется «Закон гражданский». Он выполнен скульпторами П. В. Свинцовым и И. Леппе. Среди фигур барельефа можно видеть бюсты Петра I и Екатерины II. Слева от него, в сторону Синода, находится барельеф «Суд Божий», а справа, в сторону Сената, — барельеф «Закон естественный». Авторами этих барельефов также являются скульпторы П. В. Свинцов и И. Леппе.
Аттики над входами в Сенат и в Синод и аттик закругленного угла здания Синода украшены горельефами двух летящих ангелов. Они держат изображение двуглавого орла в обрамлении лаврового венка. Ангелы, капители колонн, львиные маски над окнами первого этажа и другие декоративные элементы фасада были выполнены Ф. Торричелли.
Как уже было сказано, в октябре 1832 г. приступили к отделке внутренних помещений зданий Сената и Синода. Штукатурными работами руководили подрядчики П. Зайцев, Ф. Сидоров, И. Дылёв, М. Зиновьев и А. Андреев. Работами по мрамору занимался К. Трискорни, а лепным декором — Ф. Торичелли. Художественное оформление внутренних помещений выполняли художники-декораторы Б. Медичи, Ф. Рихтер, А. И. Соловьев, В. Г. Ширяев и др. Мебель изготавливалась в мастерских П. Гамбса.
В угловой части здания Сената устроили домовую церковь, местоположение которой отмечал крест, установленный на аттике скругленного фасадного угла. Купол крестообразной в плане церкви представлял собой стеклянный фонарь, чего больше ни в одном православном храме не было. Боковые нефы отделялись шестью колоннами композитного ордера. Украшенные лепными карнизами стены расписал художник Б. Медичи. Резной дубовый иконостас по рисункам архитектора А. Е. Штауберта выполнил мастер столяр А. Тарасов. В мае 1835 г. церковь освятили во имя Святого благоверного князя Александра Невского. А при Синоде освятили церковь во имя Святых Отцов Семи Вселенских Соборов.
В апреле 1834 г. в здании Сената, в котором еще не завершили все отделочные работы, в присутствии Николая I прошло первое заседание. Двусветный Зал заседаний выходил окнами на Сенатскую площадь.
На отделанных искусственным мрамором стенах Зала висели портреты Петра I (работы художника А. А. Антропова), Александра I, Александра II, Александра III и Николая II. Стены украшали кариатиды и пилястры из стюка, а потолок — плафон работы художника Б. Медичи. Еще один плафон работы художника Ф. Рихтера украшал потолок Парадной лестницы, ведущей в Зал заседаний Сената. У основания лестницы стояли две алебастровые вазы, изготовленные в 1882 г. в мастерской скульптора Д. И. Иенсена.
В центре Зала установили трон, обитый малиновым бархатом, а рядом — кресло для наследника престола. Малиновым бархатом были обиты и кресла сенаторов, стоящие вокруг большого подковообразного стола. У стены стояли два шкафа с серебряными ковчегами. В этих ковчегах хранились подлинники Высочайших манифестов, указов, иных важнейших государственных актов, а также документы, касающиеся учреждения, властных полномочий и порядка деятельности Сената.
В помещении Хозяйственного комитета Сената хранились в специальном склепе в стене эталоны фунта и аршина.
В Зале заседаний Священного Синода также стоял большой, крытый малиновым бархатом стол. С одного торца стола стояли два кресла — для императора и его наследника, а на другом конце стола лежали Крест и Евангелие. У стены стояли шкафы с двумя серебряными ковчегами. В одном хранились написанный Ф. Прокоповичем «Духовный регламент» Петра I и грамота восточных патриархов о признании синодального управления в России вместо патриаршего правления. Во втором ковчеге находился устав Духовных консисторий России за подписью Александра III, утвержденный в 1883 г. Большую часть первого этажа здания Синода занимал синодальный архив.
Окончательно все работы в зданиях Сената и Синода закончились в ноябре 1835 г., а в 1880 г. в них выполнили первый капитальный ремонт. Однако к 1909 г. число служащих Сената значительно выросло, и потребовалось расширение его площади. С этой целью в ноябре 1911 г. пришлось купить соседний дом по Английской набережной (дом № 4), ранее принадлежавший графу И. С. Лаваль.