Der Mittelpunkt der gesamten Klosteranlage und auch des klösterlichen Lebens ist die Stiftskirche. Seit September 1984 ist sie eine „basilica minor“.
Rosengitter
Die Rundbogenarkade von der Vorhalle zur Heilig-Blut-Kapelle füllt das prächtige, 1716 vom Silzer Kunstschlosser Bernhard Bachnetzer (gest. 1753) vollendete Rosengitter. Es besteht in Summe aus 80 Rosen, wovon keine der anderen gleicht! Bachnetzer soll sechs Jahre an Arbeit investiert haben, um sein Werk zu schaffen. Im Bogenfeld über der Darstellung der Heilig-Blut-Reliquie wird das Wappen des auftraggebenden Abtes Augustin II. Kastner von Blattwerk umkränzt und von der Mitra bekrönt.
Fürstengruft
Gegenüber dem Kircheneingang beherrscht die Gruftanlage mit der überragenden Kreuzigungsgruppe aus Christus, Magdalena, Maria und Johannes Evangelist das westliche Langhaus. Sie stammt von dem Bildhauer Andreas Thamasch (1639 bis 1697) aus See im Paznaun. Er war Geselle bei Thomas Schwanthaler in Ried im Innkreis und u.a. im Mutterkloster Kaisheim tätig und zeichnet in den Jahren 1681 bis 1684 für das Gesamtkonzept des so genannten. „Österreicher Grabs“ verantwortlich. Es handelt sich um die repräsentative Gedenkstätte der in Stams begrabenen Tiroler Landesfürsten und ihrer Familienmitglieder, die zugleich einen deutlichen Gegenpol zum Hochaltar setzt und die Überlänge des Kirchenschiffes optisch mindert.
In der Confessio-Anlage stehen in Bogennischen auf Sockeln links die lebensgroßen, geschnitzen und vergoldeten Figuren der Anna von Braunschweig, des Herzogs Friedrich mit der leeren Tasche, der Elisabeth von der Pfalz und des Grafen Meinhard II von Görz-Tirol, rechts jene des Grafen Heinrich von Tirol, der Kaiserin Maria Bianca Sforza, der zweiten Gemahlin Maximilians I, des Erzherzogs Sigmund des Münzreichen und der Elenore von Schottland. In den rückwärtigen Nischen befinden sich die kleineren Skulpturen von vier Fürstenkinder.
Kanzel
Die prachtvolle, 1739 vollendete Kanzel des Bildhauers Andreas Kölle (1680 bis 1755) aus Fendels ist bis auf die Figuren vollständig vergoldet. Die bestimmenden Gestaltungselemente sind geschwungene, verkröpfte Gesimse, ausgeprägte Voluten und eine Fülle von Putten.
Über der Kanzeltüre befindet sich das Wappen des auftraggebenden Abtes Jakob Milbeck. Die zwei den Schalldeckel stützenden Engel sind Symbole des Alten Testamentes und des Neuen Testamentes. Darüber halten drei Puttenpaare Karten jener Länder in ihren Händen, die den Wirkungskreis des Zisterzienserordens markieren: Gallia, Italia und Germania.
Gewölbe- und Wandbilder
Der Augsburger Johann Georg Wolcker führte von 1730 bis 1734 die Ausmalung der Stiftskirche durch, Franz Xaver Feuchtmayr schuf zwischen 1731 und 1734 die Stukkaturen.
Die großen, von schwungvollen Stuckprofilen gerahmten Hauptfelder im Scheitel des Mittelschiffgewölbes zeigen Szenen aus dem Marienleben in der jahreszeitlichen Abfolge: Verkündigung Mariens (25. März, Frühling), Mariä Heimsuchung (2. Juli, Sommer), Mariä Himmelfahrt (15. August, Sommer), Geburt Mariens (8. September, Herbst) und die Unbefleckte Empfängnis (8. Dezember, Winter).
Über der Orgelempore findet sich die Glorie des Hl. Bernhard mit den von Putten gehaltenen Leidenswerkzeugen als Hinweise auf die Meditation des Heiligen über die Passion Christi.
In den Seitenkapellen sind im Gewölbefeld und an der westlichen, dem Altar gegenüberliegenden Wand Szenen aus dem Leben des hl. Bernhard sowie in den Eckkartuschen Sinnbilder von Eigenschaften des Heiligen zu sehen.
Zu den frühesten Fresken der Stiftskirche zählen die Gewölbe- und Wandbilder in den beiden Apsiden des Chorraumes, die der Innsbrucker Maler Egyd Schor in der Tradition der römischen Scheinarchitekturmalerei gestaltet hatte. Die linke Apsis zeigt ein Rechteckbild von Christus und Gottvater als Teil einer Krönung Mariens, die rechte Apsis zeigt eine gemalte Ovalöffnung mit musizierenden Engeln.
Mönchschor
Das filigrane schmiedeeiserne Chorgitter von Michael Neurauter gewährt den Blick auf den weltberühmten frühbarocken Hochaltar. Das Bild links an der Chorschranke zeigt Jesus Christus als „salvator mundi“, Erlöser der Welt; beredtes Zeugnis gotischer Malerei eines unbekannten flämischen Meisters (2. Hälfte 15. Jahrhundert).
Das beeindruckende Chorgestühl wurde von Bruder Georg Zoller entworfen und ausgeführt. Es ist kein musealer Raum, die im Hause anwesenden Patres treffen sich hier noch heute viermal des Tages zum gemeinsamen Chorgebet, welchem „nichts vorgezogen werden darf“ (laut Regel des hlg. Benedikt).
Das sechzehnsitzige Chorgestühl mit den Aufsatzfiguren der Heiligen Benedikt und Bernhard sowie Putten, die deren Attribute halten, schuf um 1730 der Tischler Georg Zoller aus Silz unter Verwendung von Teilen des hochbarocken, um 1680 erstellten Gestühls.
Chororgel
Im Chorraum der Stiftskirche steht eine heute noch spielbare, anonyme Chororgel aus dem Jahr 1757 mit größtenteils original erhaltenem Pfeifenwerk. Sie wurde unter dem Musik liebenden Abt Rogerius Sailer errichtet und ist dem Füssener Orgelbaumeister Andreas Jäger (1704-1773) zuzuschreiben.
Hochaltar
Das berühmteste sakrale Kunstwerk der Basilika wird wohl der frühbarocke Lebensbaum-Altar sein: Vom Weilheimer Künstler Bartlmä Steindle 1609-13 erschaffen, repräsentiert er heute das einzige noch erhaltene Meisterwerk dieser Altar-Lebensbaum-Konzeption.
84 holzgeschnitzte, zum großen Teil vergoldete, Figuren wurden in den filigranen Ranken des Lebensbaumes gruppiert, er selbst mißt 19 Meter an Höhe. Der kostbare „Saft des Lebens“ verästelt sich, beginnend mit den dickeren Strünken im Wurzelbereich des Baumes, in mannigfaltiger Weise und „trägt“ so das Haus der Kirche, mit ihr alle Menschen. Mutter des Glaubens, sozusagen als edelste Frucht am Baume, ist Maria mit Jesus, um sie versammeln sich andere Figuren von großer Bedeutung (etwa links Petrus und Johannes der Täufer, rechts Johannes Apostel und Paulus). Im oberen Bereich finden wir Maria Himmelfahrt und als Scheitelpunkt christlichen Glaubens Leiden, Tod, aber auch Auferstehung Jesu Christi.