Le portail occidental offre une archivolte sculptée d'une suite d'animaux, qui n'est que partiellement conservée. Sur le tympan figure au centre le Christ en majesté, entouré des symboles des quatre évangélistes. Sur les panneaux voisins, dont les cadres évoquent la structure des devants d'autel d'orfèvrerie, les apôtres sont représentés assis sur des trônes, à l'instar des rois du tympan de Moissac ; on y reconnaît en particulier dans les panneaux supérieurs saint Pierre tenant les clefs, et saint Paul identifié par sa calvitie. S'y ajoutent deux anges qui se prosternent et, au registre inférieur, deux petits personnages en buste, tenant un livre ouvert. Sur la bordure courent une grecque dans laquelle prennent place des animaux familiers, et des rinceaux qui enserrent des fleurs et des fruits imaginaires. Le tympan de Carennac compte parmi les grandes œuvres romanes du Quercy.

Le décor sculpté des chapiteaux du porche et de la nef est sans rapport avec l'art du portail occidental. La plupart d'entre eux s'ornent d'entrelacs, de fleurons et de palmettes qui couvrent les corbeilles. Le groupe suivant associe arbitrairement des motifs très variés : entrelacs et protomes ou animaux fantastiques, taillés en méplat comme le sont les chapiteaux du porche sur lesquels figurent des lions ou des oiseaux affrontés. Le troisième groupe, qui apparaît dans les parties hautes du vaisseau central, se caractérise au contraire par une sculpture très en relief, au modelé arrondi, qui met en scène des hommes ou des animaux.

Armoiries d'Alain de Ferrières sur la clef de voûte de l'une des chapelles nord : mi-parti de (...) et (...) à la bordure crénelée de (...) (cf. A.-M. Pêcheur, 1988, p. 70).