Der Innenraum ist geprägt durch eine dreiseitige Empore und einen 1700 gestifteten Kanzelaltar. Die Ausmalung im Kirchenschiff mit Inschrift und Bild geht auf eine Renovierung nach dem 2. Weltkrieg zurück. Diese Gestaltung wurde bei der Instandsetzung 1995 beibehalten. Der Kanzelaltar erhielt eine analoge Neufassung nach barockem Befund.
Die Orgel befindet sich unter der westlichen Empore und wurde 1865 wurde sie von Wilhelm Heerwagen aus Klosterhäseler gebaut. Ursprünglich stand sie in der Gutskapelle in Würchhausen bei Camburg, wurde 1959 nach Mertendorf überführt und und 2007/08 überholt.
Im kleinen Dachreiter hängt eine Glocke aus dem Jahr 1485 mit der Umschrift "Ave maria gratia plena". Sie ruft auch noch heute die Gemeinde