Vasakyrkan är utformad som en treskeppig basilika med ett smalare rundat kor i öster och ett motsvarande femsidigt dopkapell i väster. Det södra sido skeppet är betydligt bredare än det norra och bär en läktare. Kyrkorummet har en stram utformning med kolonner, socklar, hörnskoningar och solbänkar i granit. Korets väggar täcks av en stor målning av konstnären Albert Eldh. Inredningen är huvudsakligen från tiden då kyrkan uppfördes.
GOLVET i kyrkorummet utgörs av diagonallagda kalkstensplattor som är 20x20 cm stora. Under bänkkvarteren finns ett trägolv som består av 11 cm breda brädor. I koret består golvbeläggningen av vit marmor som skiljs från kyrkorummet genom en tre steg högre golvnivå och en liten trappa. En ramp överbryggar nivåskillnaden mellan kor och långhus på den södra sidan. Kyrkorummet kantas av en cirka 45 cm hög granitsockel.
VÄGGARNA är putsade med kalkputs på ståltrådsnät. Putsen är målad med vit silikatfärg. Kyrkorummets väggar har en tegelbröstning som når upp till cirka 1,7 meters höjd och är murad i kryssförband med en enklare tegelornamentering. Tegeldekorationer finns också i vapenhuset och i trapphusen. I kyrkan finns det en stor alseccomålning skapad av konstnären Albert Eldh (1878-1955) målningen sträcker sig över korets absid och triumfbågen. Utsmyckningen tillkom år 1918 respektive år 1926. Huvudpartiet illustrerar Kristi himmelsfärd med Jesus omgiven av sex änglar och de elva apostlarna. Den kringgärdande valvbågen dekorerades med slingrande ornament och pryddes med texten "Jag är uppståndelsen och livet, vilken som tror på mig, han skall leva om han än dör".
Flera av FÖNSTREN (innerbågarna) har färgat glas i gult, rött och grönt.
INNERTAKET i kyrkan utgörs huvudsakligen av olika kalkputsade betongvalv som är upphängda i stålkonstruktioner. I kyrkorummet finns ett flackt kryssvälvt tak som är uppdelat i fyra sektioner med hjälp av valvbågar. Det kryssvälvda taket återfinns i flera utrymmen, bland annat vapenhuset, körrummet, sakristian, det södra sidoskeppet, läktarna och den norra sidoingången. I det nordvästra trapphuset är taket däremot kupolvälvt och i västabsiden är taket segmentbågeformat. Innertaket i vissa toalettutrymmen samt i vindfång är däremot tunnvälvt.
INNERDÖRRARNA i kyrkan består främst av fyllningsdörrar som är tillverkade i furuträ. Dörrarna är placerade i par och är klädda med läderlister och plysch. Mellan kyrkorummet och skrudkammaren sitter en fyllningsdörr i par med 2x4 fyllningar av strukturerat glas. Dörrarna till sakristian är fyllningsdörrar av trä med tio rektangulära fyllningar samt originalbeslagning. I den sydvästra förstugan finns även en rundbågig dörr av trä som är från andra hälften av 1900-talet.
BÄNKARNA i kyrkan är original från byggnadstiden. De är ritade av arkitekt Yngve Rasmussen och är utförda med en enkel romansk gavelutsmyckning som visar ett fyrekrigt hjul. Det fyrekriga hjulet är ett grekiskt kors inskrivit i en cirkel. Hjulet symboliserar Kristi fyra gärningar (Jesus öppnade himlen, krossade helvetet, skänkte nåden och gav syndernas förlåtelse). Bänkarnas ryggstöd har blivit lägre och sittvinkeln bekvämare. På orgelläktaren finns emellertid bänkar som inte byggts om.
ORGELLÄKTAREN var från början något mindre än idag - läktaren har byggts ut år 1943 respektive år 1951. År 1943 elektrifierades orgeln och i samband med det förändrades läktarbarriären för att bland annat förbättra akustiken och göra mer plats på orgelläktaren. Ombyggnaden gjordes efter ritningar av arkitekt Axel Forssén. Det ursprungligen rundade mittpartiet på läktarfasaden som från början var dekorerat med en stiliserad ranka, gjordes istället rakt och försågs med ett ryggpositiv samt dekorerades med text i guld från sex svenska psalmer.
Sidoläktaren ovanför Vasakyrkans södra sidoskepp har inte genomgått några större förändringar eller ombyggnationer sedan kyrkan byggdes.
ORGELFASADEN är tredelad och tillverkad i snidat och målat trä med stora genombrutna och förgyllda partier. Mittdelen är låg, konkav och kröns av ett förgyllt dekorfält som förställer en sol och tjugotvå änglar. Orgelfasadens flyglar är högre än mittfältet och har formen av ett kors som är inskrivet i en cirkel. I korsmitten återfinns bokstäverna IHS och på korstammens överdel finns en ängel. ORGELN är till sin karaktär en senromantisk svensk orgel som ursprungligen hade 40 stämmor och har byggts om vid tre tillfällen (1943, 1951 och 2002). Orgeln har idag 3.300 pipor varav den längsta pipan är 5 m lång och den minsta 7 mm. Den har 57 register fördelade på huvudverk, två ställverk samt ryggpositiv, därtill koppel och datoriserat kombinationssystem.
PREDIKSTOLEN är ritad av arkitekt Yngve Rasmussen och tillverkad år 1909. Den består av en sandstenskorg i jugendstil som är placerad på fyra kolonner och är försedd med en stiliserad reliefdekor i form av en sädesaxfris. Vid restaureringen på 1950-talet försågs predikstolen med en stor strålkransutformad baldakin i snidat och målat trä.
ALTARET och altaruppsatsen är utformad av arkitekt Yngve Rasmussen år 1907. Altaret är tillverkat i sandsten och bärs upp av fyra kolonner med huggna kapitäl som är dekorerade med guld. Altarringen är av trä och dekorerad med en kors- och kryssfris. Altaruppsatsen är tillverkat av skulptören Sven Bengtsson i Lund och utförd i driven och patinerad koppar samt placerad på en stomme av trä. Uppsatsen består av en skåpsformad bottendel samt en krönande genombruten rundbåge som innesluter ett krucifix. Dekorationerna är enkla och består främst av stiliserad växtornamentik. På rundbågen står det "Det är fullkomnat" och på bottendelen: Tagen och äten / Detta är min / lekamen som för / eder varden ut- / given Gören / det till min åminelse Tagen och dric- / ken häraf al- / la! Denne kalk / är det nya tes- / tamentet i mitt / blod som för eder och för många var / der utgjutet till / syndernas förlå- / telse Så ofta / som i det gören / gören det till min / åminnelse!
DOPFUNTEN är av sandsten och fyrkantig till sin form där varje hörn täcks av en ängel i relief. Änglarna håller ett nät, bakgrunden är guldfärgad och dopfunten har inskriptionen " EN Gud och allas vår FADER" samt "EN HERRE". Dopfuntens fot är avsmalnande uppåt med enkel dekor.
För en utförligare materialgenomgång hänvisas till: Inventering av Göteborgs kyrkobyggnader, Rapport Vasakyrka, Göteborgs kyrkoförvaltning, 2001.