Ochenta y dos capiteles de bella hechura decoran el templo. Dieciocho de los mismos adornan la iglesia inferior (Cripta de Santa Quiteria) y el resto, sesenta y cuatro, adornan profusamente la iglesia superior. El interior de la iglesia está estructurado en tres secciones: el abside, el pseudo-crucero con su magnífica bóveda, y la nave.
La nave es corta, cubierta por medio cañón y su cierre posterior es la pared oblicua del recinto fortificado antiguo. En ella, aflora en su base sur la roca, y encima, la esquina norte de la iglesia lombarda de Sta Mª de Valverde.
La iglesia está dotada de un ábside semicircular perfecto, y de dos tramos de nave, de planta cuadrada uno y trapezoidal el segundo, por adaptación a la topografía del emplazamiento rocoso, que aflora en uno de sus lados. El ábside está rematado por una arquería compuesta por trece elementos ciegos y sus correspondientes capiteles, sobre cuya línea se impostan 5 ventanales (dos de ellos ciegos) rematados por un arco de medio punto, por donde penetra la luz del día, iluminando con fuerza el interior de la iglesia. El ábside está cubierto por una bóveda de cuarto de esfera, solución arquitectónica muy en boga en la arquitectura religiosa bizantina, de donde procede gran parte de los elementos románicos, tanto estructurales como decorativos. Para cubrir el ábside, los constructores encontraron la solución arquitectónica de taparle con pequeñas cúpulas, y así estaba antes de la restauración de 1913. Es una solución que procede de Oriente
Los capiteles de las estilizadas columnas que sostienen el ábside conforman un espacio ligero y luminoso que nada tiene que ver con las pesadas formas que se observan en un gran número de edificaciones románicas rurales, y que recuerda más al estilo gótico que al románico.
Los motivos que aparecen en los capiteles están entremezclados, unos de procedencia islámica (como los entrelazados, de gran elegancia, o las palmetas de hojas), mientras que otros provienen de la tradición iconográfica cristiana, con sus imágenes instaladas en la moral, entre los que destaca la lucha permanente entre el Bien y el Mal y la existencia perenne del Pecado Original.
La obra maestra de la arquitectura de Loarre es la cúpula de 25 metros de altura que cubre el tramo contiguo al ábside, ese espacio dividido en dos, una cúpula compuesta de perfectos anillos concéntricos y clave central, que muestra al espectador sobrecogido por tal magnificencia la cuadratura del círculo mediante piedras de sillería cortadas con gran precisión por los maestros canteros que participaron en la edificación de Loarre.
El segundo tramo, es trapezoidal, por imposición del terreno, y está cubierto por una bóveda de medio cañón. Asoma con cierta frecuencia la roca en el zócalo de los lienzos que limitan este espacio de planta trapezoidal.
La fortaleza
Si seguimos por el otro brazo de la “T”, se accede a la fortaleza propiamente dicha o ciudadela, la parte más antigua del conjunto
A la derecha de la construcción se encuentran las dependencias de los canónicos y de los nobles que habitaron el castillo. También está el calabozo (que fue también utilizado de almacén) y la sala de armas. Varias ventanas ajimezadas dan vista hacia donde se ubicó el pueblo de Loarre hasta el siglo XVI.
Al sur, en lo que fue la parte del castillo original y más militar, está el patio de armas y junto a él la iglesia de Santa María, la que había antes de la fundación del monasterio. Destaca el aljibe con capacidad para guardar hasta 8.000 litros de agua, las estancias militares, la torre norte (que está destruida) y las cocinas.
el castillo contaba originalmente con una única ventana: el mirador de la Reina, que daba a los reyes y nobles una vista impresionante a todo el paisaje circundante
Puerta del castillo lombardo
Con los añadidos de la época de Sancho Ramírez, el muro perimetral del recinto primitivo, perdió en buena parte su función original, quedando integrado en las nuevas edificaciones. La primitiva puerta de acceso al recinto lombardo se encuentra al lado de su torre de guardia; hoy llamada "de la Reina".
Torre del Homenaje (antigua torre albarrana). Así denominada a pesar de que muchos autores insisten en la inexistencia del feudalismo en Aragón.En el castillo primitivo, esta torre se hallaba fuera del recinto, siendo por ello la torre exenta o albarrana Es construida por Ramiro I con fines más defensivos que la torre de la Reina.Es de planta rectangular de 22 m de altura y cinco cuerpos o pisos, está rematada por almenas, sus muros tienen casi 2 metros de espesor. El camino de ronda que rodea la muralla accede al tercer cuerpo de la Torre. Estaba comunicada con el castillo por un puente levadizo de madera y pudo estar comunicada con la torre de la reina por medio de otro puente. Tiene ventanas de arco de medio punto junto a las almenas y en el último piso y estrechas aspilleras en el antepenúltimo. En su interior hay restos de una chimenea troncocónica
aseos
Torre de la Reina, (antigua torre del homenaje).Se sitúa sobre la entrada a la parte militar y protege la misma. Es la más antigua y servía como torre, capilla y recintoEs de planta rectangular, pero de menor altura que la anterior, pues solamente consta de tres cuerpos. Su puerta es de arco semicircular con dovelas y dintel monolítico y se abre en uno de los lados menores, el de intramuros que presenta una ventana muy similar. En lo alto del lado mayor que mira al sur se abren tres ventanas de arco geminado, cuyo parteluz es una columna con el capitel liso en forma de consola. Es obra de Sancho el Mayor (1000-35).
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