Las escenas de la nave central por su lado del evangelio nos hablan de la vida de San Pedro Mártir, mientras que por el lado de la epístola la vida narrada es la de San Nicolás de Bari, las escenas guardan relación con la posición de ambos santos en el Retablo Mayor. Así se representan escenas desde la niñez, pasando por la predicación y milagros en vida, hasta llegar a su muerte y los prodigios que ocurrieron cuando se veneraban sus restos mortales. Unas aberturas ficticias abiertas en el techo sugieren la vista del cielo. Cada tramo que forma la bóveda narra un episodio de las vidas de los santos. Al llegar al presbiterio confluyen ambos relatos en una gloria de ángeles, doctores de la iglesia y arquitecturas fingidas. Acompañan las escenas de la vida de los santos, una pléyade de imágenes alegóricas.
Sobre la puerta interior un tondo con la efigie de Alfonso de Borja y Cavanilles, papa Calixto III (Canals 1378 - Roma 1458) quien antes de ser papa entre 1455 y 1458, fue rector de esta iglesia parroquial. Alrededor del circulo una inscripción dice: "Callistvs III. Pont. Max. Alph. Borgia. Hvi. Eccl. rector". Siendo papa retuvo el título de rector y nombró para su administración ordinaria un vice-rector. Posteriormente se le concedieron a la Iglesia algunos privilegios, como el de formar un capítulo de clérigos con la facultad de elegir al vice-rector.
Las capillas laterales que encontramos en su interior comenzando por la cabecera son:
Capilla de San Dionisio, Capilla de San José de estilo neoclásico del siglo XVIII, Capilla de San Rafael Arcángel y del Beato Gaspar Bono barroca del siglo XVIII sobre otra anterior gótica del siglo XV. Capilla del Sagrado Corazón de Jesús. Capilla de San Antonio de Padua, Capilla del Bautismo, Capilla de San Vicente Ferrer En la hornacina central talla de vestir del santo dominico, obra del escultor Carmelo Vicent. En esta capilla fue enterrado el médico valenciano Jaume Roig junto con su esposa Isabel Pellicer. Capilla de la Inmaculada Capilla de estilo neoclásico siglo XVIII. Capilla de San Judas Tadeo Capilla de estilo neoclásico del siglo XVIII. Capilla de la Virgen de la Paz Capilla de estilo neoclásico siglo XVIII. Capilla de la Crucifixión o del Calvario Retablo formado por una imagen de bulto redondo de Cristo Crucificado (siglo XVI) sobre un fondo pictórico realizado por Joan de Joanes. Es el conocido como retablo de la Crucifixión. En el retablo solo está representada la cruz de madera por lo que la talla de Cristo viene a complementar el conjunto. Capilla MayorPreside el Altar Mayor un retablo barroco realizado en el siglo XVIII en madera dorada con una decoración desbordante. El dorado del retablo es de 1867. Las esculturas titulares son obras realizadas hacia 1940 por Francisco Teruel y Enrique Tamarit. En el presbiterio encontramos además del Retablo Mayor, dos retablos laterales formados por diversas tablas. Ambos realizados a expensas del gremio de pelaires ya que lucen y repiten sus emblemas en los frontales de los mismos.
La Capilla Mayor se ilumina por ventanales de arcos apuntados con vitrales policromados. Una ventana por cada uno de los lados del polígono. El púlpito situado volado en el lado del evangelio es obra del escultor Tomás Artigues del siglo XVIII.
Los frescos de la bóveda al igual que el resto de la pintura al fresco del templo es obra de Antonio Palomino y Dionís Vidal (ca.1670-ca.1719) realizadas hacia 1700. Vemos la Glorificación de San Pedro Mártir y San Nicolás de Bari en el centro de la bóveda. Alrededor del óvalo que forma la glorificación, distintos doctores de la iglesia: Santo Tomás de Aquino, San Agustín obispo de Hipona, San Gregorio Magno papa, San Ambrosio obispo de Milán, San Jerónimo y San Buenaventura. Una inscripción dividida por silabas a los pies de cada uno de los doctores dice en su conjunto: "Vos estis sal terrae. Vos estis lux mundi (Vosotros sois la sal de la tierra. Vosotros sois la luz del mundo).
Capilla de la Comunión A los pies del templo en su lado del evangelio encontramos la puerta que accede a la Capilla de la Comunión por el interior del templo. Capilla realizada en 1760 ampliada y restaurada en 1853. Se trata de una nave rectangular de dos tramos separadas por un arco toral. Cada tramo se cubre con cúpula sobre pechinas y su interior se recubre con decoración rococó en escayola. La rocalla dorada cubre los muros, las pilastras y las cornisas. Las pinturas realizadas por el alcoyano Joaquín Pérez, discípulo de Hipólito Rovira representan el Lavatorio de San Pedro y la Comunión del Santo. Sobre las pechinas de la cúpula de la entrada las cuatro virtudes cardinales mientras que las pechinas de la cúpula más cercana al Altar Mayor encontramos a los cuatro evangelistas. Obras también del pintor Joaquín Pérez. Además un zócalo cerámico del siglo XVIII y en el arco de separación de ambos tramos el escudo de la familia Melchor Valenciano, de origen guipuzcoano aunque su apellido diga lo contrario. Preside el Altar Mayor una imagen de Nuestra Señora de los Desamparados situada en un retablo barroco.
En el muro que enfrenta con el Altar Mayor y en su lado de la epístola, una lápida en mármol gris con letras doradas dice: "Ad majorem divini cultis splendorum fidelium que commodum vicerecto rbeneficiari, devotihanc fabricam suis sumptibus amplificandam curanturan. 1853 Catharina Arripe et Almenar deauravit, exornavitque an.1853". Lo que nos viene a decir que las obras de ornato de la capilla fueron sufragadas por Catalina Arripe Almenar en 1853.
El exterior de la Capilla de la Comunión ha sido restaurada en el año 2013 y luce en este momento en todo su esplendor. Sobre la portada adintelada formada por dos cuerpos sin ninguna decoración escultórica se alza un Cáliz Eucarístico. Por encima de este, un óculo permite la iluminación interior de la capilla. Se han hallado restos de una inscripción que no permiten su lectura. A los lados del segundo cuerpo dos óvalos que originalmente irían pintados pero que en la actualidad se han perdido. Bajo la moldura que marca las divisiones de los cuerpos de la capilla una inscripción en forma de friso dice: AÑO 1760.
Restauración
Las pinturas del ábside fueron restauradas hacia 1917 por José Renau Montoro, profesor de dibujo y padre del célebre cartelista y dirigente comunista durante la guerra civil Josep Renau.
El proyecto global ha sido coordinado por Carlos Campos; la restauración pictórica ha sido ejecutada por el Instituto de Restauración del Patrimonio de la UPV, bajo la dirección de Pilar Roig, ha contado con el asesoramiento de Gianluigi Colalucci, restaurador de los frescos de Miguel Ángel de la Capilla Sixtina, que la ha bautizadocon el sobrenombre de «capilla sixtina valenciana». La primera fase de la restauración general comenzó en 2012 con la rehabilitación de la fachada neogótica y la Capilla de la Comunión, de estilo barroco, así como de las vidrieras del templo. En 2014 se inició la restauración de las pinturas, empleándose para ello diferentes técnicas: rayos láser para la recuperación de zonas más resistentes a la limpieza; ultravioletas e infrarrojos que han permitido comprobar si había repintes o no; microemulsiones y geles quelantes, clonación digital para sustituir imágenes perdidas, nanopartículas de cal, aplicación de bacterias que devoran la suciedad y dejan la pintura. La superficie pictórica restaurada -1.904 metros cuadrados- es más grande que la llevada a cabo en la Capilla Sixtina -800 metros cuadrados. Junto a las pinturas de la nave, se han restaurado las capillas, las fachadas y las vidrieras del Templo y se han reconstruido cubiertas para proteger el edificio y las pinturas. La restauración finalizó en enero de 2016
Patrimonio mueble Otro elemento de la iglesia es el órgano situado en el presbiterio en el lado del evangelio.
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