La basilique Notre-Dame de Bonsecours a été meublée dans les 10 ans qui suivirent sont inauguration, néanmoins, les financements durent être étalés sur une vingtaine d'années pour que la presque totalité des objets mobiliers trouve place dans l'édifice. Après bien des hésitations, l'abbé Godefroy confie l'intégralité du décor sculpté à un jeune sculpteur inconnu : Louis- Guillaume Fulconis. Ce dernier travaillera trois années complètes sur le chantier avant d'aller s'établir à Paris, en honorant toutefois les commandes passées par l'abbé Grégoire. Son fils, Victor Fulconis prend sa relève et sculpte notamment les figures des confessionnaux de la nef. Outre ces sculpteurs, ont rencontre sur le chantier les rouennais Bonet et Marrou.
Statue : Vierge à l'Enfant, (autel de la Vierge) 18e siècle (?), bois polychrome, provenant de l'ancienne église. Restaurée par Fulconis vers 1840. Chapelle de la Vierge.
Statue (déplacée) : Vierge à l'Enfant, bois de sapin recouvert de feuilles de plomb. Placée en extérieur, à la pointe de l'abside. Sculptée par l'entreprise Bonet en 1879. Déposée en 1999, placée dans le bas-côté sud de la nef.
Statue (déplacée) : Sainte Jeanne-d'Arc, Jeanne prisonnière, pierre, sculptée par Barrias en 1892, prévue pour le monument Jeanne d'Arc érigé à proximité de la Basilique et rapatriée dans l'édifice suite à des actes de vandalisme (remplacée par une copie).
Orgue : Cavaillé-Coll, 1857, 22 jeux à l'origine. Nouveaux jeux en 1878. Augmenté en 1889 par la maison Cavaillé-Coll, en 1926, relevage par Mutin, en 1950 par Beuchet-Debierre. Restauré en 2001 par l'entreprise Renaud, de Nantes.
Orgue de chœur : 1863, par Narcisse Martin. Restauré en 1984 par Gervais, puis en 2005 par Denis Lacorre.
Maitre-autel : 1859, Cuivre fondu, ciselé, bronzé ; faux émail (glaçures). Dessins du Révérent Père Martin et de l'architecte Barthélemy. Fabriqué à Paris, assemblé à Rouen. Sculpture par Louis-Guillaume Fulconis, ciselure par Phédy. Inauguration le 24 mai 1859. Valeur : 250 000 francs. Exposé en août 1859 à l'exposition régionale de l'Industrie de Rouen. (étudié, voir IM76120183).
Autels secondaires : "autel en albâtre" et ferronnerie. 1852, sculpture Louis-Guillaume Fulconis. Autel nord, de Notre-Dame de Bonsecours, étudiés, voir IM76008100.
Chaire à prêcher : 1861, conception Barthélémy père, abbé Godefroy ; menuiserie maison Kryenbielt, Paris ; sculpture des figures par Louis-Guillaume Fulconis, et Lavoie de Paris, pour la sculpture ornementale. Entièrement conçue à Paris, la chaire est bénie en octobre 1861.
Stalles : 1858, maison Kryenbielt de Paris.
Confessionnaux (4) : 1851, dessinés par le Père Cahier, parties statuaires sculptées par Victor Fulconis.
Fonts baptismaux : 1886, marbre, cuivre, ferronnerie. dessin de Barthélémy père, réalisation Bonet et F. Marrou, étudiés, voir IM76008101.
Bénitier : Près du portail latéral nord, le bas-relief du bénitier de marbre est exécuté par Bonnet fils en 1876, (la veuve déposant son obole dans le tronc).
Bas-reliefs, tympans des portes occidentales (2), pierre, sculpture par Louis-Guillaume Fulconis, après 1855 (période parisienne).
Vitraux : Choisy-le-Roi et Laurent-Gsell (étudiés, voir notices dédiées), de 1842 à 1855 environ.
Cloches : Les cloches ont été bénies en août 1888 : Notre-Dame-de-Bonsecours, 1.859 kg (P. et Ch. Drouot, Douai) ; Emilie, 1.347 kg (P. et Ch. Drouot, Douai) ; Marie-Renée, 968 kg (Drouot, Douai) ; Victorine-Delphine, 823 kg (Drouot, Douai)
La cloche dite Le Gros Léon a été bénie en 1892. Elle avait été fondue à Douai dans les ateliers de Charles Drouot. Son nom lui vient de l'archevêque de Rouen Léon Thomas. Elle pèse six tonnes et n'a pu être montée dans le clocher. Elle donne le La bémol, le son le plus grave des cloches de la région.
Contractuel au SRI Haute-Normandie, chargé de l'inventaire thématique départemental des objets classés de Seine-Maritime en 1994, à partir du fichier de la Conservation départementale des Antiquités et Objets d'Art de Seine-Maritime, dont il a photographié les clichés. Les notices ont été versés à la Direction des Monuments Historiques en 1994 et sont sur POP.