Les chapiteaux des coursières de la nef, du transept et de l'arcature aveugle des bras du transept présentent une grande diversité de types : godronné, ornemental ou figuré, complexe. D'après Maylis Baylé, les chapiteaux à godrons les plus anciens seraient ceux de l'arcature aveugle du bras nord du transept. Postérieurs à ceux de l'abbatiale de Lessay (Manche), ils offrent une grande variété d'épannelage et de décor, ce qui rend leur datation difficile.

Les chapiteaux à godrons et leurs variantes procèdent des conceptions décoratives de l'école de Winchester dont l'influence est visible dans les domaines anglo-normand et flamand. Subdivisés en trois godrons, type répandu outre-Manche autour de 1150, ou en quatre surmontés de demi-cercles, type plus tardif moins répandu en Normandie, les chapiteaux de la Trinité offrent une plus grande fantaisie. Ils peuvent être comparés à ceux de Bernières ou de Creully. L'apparition du thème du "beak-head" dans la nef, introduit dans les archivoltes des portails anglais autour de 1130, inscrit le décor porté des parties hautes dans cette période (1125-1130) à laquelle appartiennent les chapiteaux à godrons d'une grande diversité typologique des églises de Ryes et de Vienne-en-Bessin. L'omniprésence des filés de perles et la typologie des feuillages (palmettes souples et retournées) indiquent également une réminiscence anglaise.

Le décor porté des coursières de la nef et du transept aurait semble-t-il, d'après Maylis Baylé, été réalisé dans un laps de temps assez court, au cours du 2e quart du 12e siècle, comme le prouveraient certains chapiteaux inachevés ou remployés, leur décor sommaire et systématique privilégiant le godron. Postérieur à l'abside, il n'est pas sans rappeler la sculpture fruste des modillons et pourrait s'inscrire dans le prolongement du processus de simplification et de schématisation entamé à la fin du siècle précédent. Faut-il pour autant en déduire que cette relative monotonie décorative résulte d'une pénurie financière consécutive aux luttes intestines et aux désordres intérieurs qui ont secoué le pouvoir ducal au tournant du 12e siècle ? Si cette hypothèse se défend, leur localisation, éloignée du regard depuis le sol, a pu jouer dans le choix d'une grammaire décorative plus sommaire voire répétitive d'où émergent quelques chapiteaux à décor végétal plus complexes aux références artistiques anglo-saxonnes.

Cet ensemble de 266 chapiteaux qui enrichit le parti pris ornemental de l'édifice jusque dans ses parties hautes a subi des interventions malencontreuses occasionnées par un grattage en 1788-1789 (notamment des chapiteaux à godrons) puis, dans le 3e quart du 19e siècle, lors de la reconstruction des voûtes de la nef. A l'occasion de ce chantier, plusieurs copies ont été substituées aux originaux, en particulier au niveau des colonnes engagées recevant la retombée des nervures, comme l'attestent les dessins de John Sell Cotman. Sur d'autres chapiteaux, plus ou moins retaillés, il est parfois difficile de dissocier les parties authentiques de celles refaites. Les chapiteaux des coursières ont subi deux campagnes de grattage qui rendent difficiles l'authentification des éléments originaux. Plusieurs motifs ont été réincisés ou retaillés. Plus de la moitié des chapiteaux sont entièrement modernes (142 sur 266), au niveau des baies hautes de la nef (NH 5, 6, 7, 12-14, 19, 20, 24, 26, 29-33, 36-38, 42, 43, 45, 46, 48-50, 54-56, 64, 65, 67, 68, 71-73, 76-80, 83-90, 92, 97-99, 101-104, 106, 107, soit 58 sur un total de 108 chapiteaux) comme du transept (TH 1, 6-11, 13, 16-23, 27-30, 35 (bras nord) ; 39, 41, 43, 47, 48, 53, 54, 56, 57, 58-60, 63-66, 70 (bras sud), soit 38 sur un total de 70 chapiteaux ; t 1, 8, 9, 16, 23-28, 32-34, 49-51, 53, 56, 57, 59-67, 71-74, 76, 77, 79 (arcatures aveugles du transept), soit 35 sur un total de 88 chapiteaux. Les originaux conservés et déposés initialement au Musée de la Société des Antiquaires de Normandie attestent qu'il s'agit au moins en partie de copies.