Im Westen des Kirchenschiffes erhebt sich ein beeindruckendes Ensemble barocker Kunst, nämlich die 1751 vollendete Fürstenempore und darüber das im Jahr 1770 fertiggestellte Orgelgehäuse.

Der Kanzelkorb (Unterteil) stammt aus dem Jahr 1574, der barocke Schalldeckel wurde 1723 hinzugefügt.

Die drei östlichen Chorfenster zeigen Christus, David und Johannes. Entdeckt wurde während der Restaurierungsarbeiten das Datum des Einbaus der Malereischeiben in den St. Marienchor. Als weitere Inschrift sind zu finden die Namen der Rostocker Handwerker, die die Arbeiten 1893 ausgeführt haben. Sie waren bereits bei der Restaurierung der Fenster in der Vorsteher-Kapelle und dem darüber liegenden Obergadenfenster entdeckt worden.

Hier waren umfangreiche Arbeiten zur Sicherung der Gewölbe und zur Reparatur starker Risse erforderlich. Anschließend wurden die reparierten und sanierten Gewölbe gestrichen. Weiterhin wurde die barocke Bemalung der Gewölberippen restauriert.

Die neue Abendmahlsglocke hat einen Durchmesser von 103 Zentimetern und ein Gewicht von 730 Kilogramm. Die Glocke soll zum Abendmahl läuten und die mittelalterlichen Glocken entlasten. Die künstlerische Ausgestaltung übernahm wie schon bei der neuen Betglocke der Rostocker Bildhauer Wolfgang Friedrich. Die Betglocke wurde, wie auch die Abendmahlsglocke, in der Glockengießerei Bachert in Karlsruhe gegossen. Sie ist 1915 Kilogramm schwer, hat einen Durchmesser von 136 Zentimetern und eine Höhe von 140 Zentimetern.

In diesem Zeitraum wurden viele unterschiedliche Tätigkeiten ausgeführt, so etwa wurde das Dach völlig neu eingedeckt, im Osten mit Kupferplatten und im Süden, Westen und Norden wiederum mit Nonne-Mönch-Ziegeln. Umfangreiche Arbeiten wurden auch an der Fassade vorgenommen. Ein weiterer Schwerpunkt war auch die Restaurierung des umlaufenden Gesimses und des historischen Dachstuhlgehölzes, welches sich in die Jahre 1336 und 1735 zurückdatieren lässt.

Am 31. August 2009 gingen die historischen Glocken der Marienkirche zur Reparatur und Restaurierung in verschiedene deutsche Werkstätten. Dort wurden die am 18. November 2010 zurückgekehrten Glocken geschweißt und dort haben sie auch ihre zuvor nicht mehr vorhandenen Kronen zurückerhalten. Es handelt sich dabei um die große Glocke von 1409 aus der Monkehagen-Werkstatt, die Bürgerglocke aus der Zeit um 1300 von einem unbekannten Gießer – es ist die älteste Glocke der Marienkirche – und das Bleichermädchen aus der ersten Hälfte des 15. Jahrhunderts.

Bereits 1994 hatte Professor Manfred Schukowski die Neuberechnung der Daten für das neue Ziffernblatt der astronomischen Uhr abgeschlossen. Restaurator Marcus Mannewitz und seine Kollegen übertrugen diese nach dem Vorbild der alten Scheibe auf die Neue. 2018 wird die neue Scheibe auf die Vorgängerscheibe von 1885 aufgesetzt und dann bis zum Jahr 2150 ihren Dienst tun. Es ist die sechste Scheibe der 1472 von Hans Düringer gebauten Uhr.

Das Buntglasfenster im südlichen Chorumgang der Marienkirche, das die Auferstehung Christi darstellt, ist das letzte der großen Fenster St. Mariens, die in den letzten Jahren mit großem Aufwand repariert und restauriert wurden. Das rund zwei mal zehn Meter große Fenster, das wie alle anderen Fenster auch aus der Tiroler Glasmalerei-Anstalt Innsbruck kam, war 1893 eingebaut worden. Während der Restaurierung mussten unzählige Scherben wieder zusammengefügt werden und nicht mehr vorhandene Stellen, wie etwa die Kinnpartie Christi, neu geschaffen werden.

Das Buntglasfenster „Christus als Weltenrichter“ mit insgesamt 242 Scheiben auf 120 Quadratmetern ist das größte Kirchenfenster Norddeutschlands. Die für die Restaurierung dieses außergewöhnlichen Großprojektes erforderlichen rund 250.000 Euro konnten nur dank großzügiger Spenden aufgebracht werden.

Neben den restauratorischen Arbeiten wurden für die Erneuerung der Mannschen Kapelle zudem Reinigungsarbeiten, Rostschutzbehandlung an den Quereisen, Nachfugarbeiten am Gewölbe und an den Fenstern, das Kalken der ebenfalls gereinigten Wände sowie die Reinigung der Bleigläser vorgenommen. Auf bereits frühere Arbeiten hinweisend, fanden sich im Holz des Dachstuhls Jahreszahlen von 1868, 1901 und 1917.

Bei den Arbeiten an der Mannschen-Kapelle war es gelungen auch die von der Rostocker Familie Mann gestifteten Buntglasfenster mit in die Restaurierungsarbeiten einzubeziehen. Die 1896 vom Kommerzienrat und St.-Marien-Vorsteher August Friedrich Mann gestifteten Fenster zeigen neben religiösen Motiven auch fünf Mitglieder der Rostocker Familie Mann, darunter auch den Stifter selbst.

Die Sicherungsarbeiten am Gewölbe waren hier die wichtigste Aufgabe, weiter auch die Restaurierungsarbeiten an der barocken Ausmalung und die Reinigungsarbeiten an den Holzteilen des Schnitzwerkes. Diese Kapelle enthält als einzige drei Steinsarkophage. Die militärischen Symbole weisen auf Albrecht Christopher von Heinens Karriere als General des norwegischen Heeres hin, der 1712 in Trondheim starb.

Die Türen stammen aus der Zeit um 1860 als umfangreiche Erneuerungsarbeiten in St. Marien vorgenommen wurden. Seit Jahren wiesen die Portale aber zum Teil erhebliche Schäden auf. Durch die Restaurierung selbiger ist es wieder möglich, St. Marien von der Vorderseite her zu betreten. Dies ist allerdings besonderen Anlässen vorbehalten.

Der Marienteppich ist eine Stick- bzw. Applikationsarbeit aus der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts. Das Bildprogramm zeigt verschiedene auf Maria bezogene Motive. Es wird eine liturgische Nutzung als Wandteppich zum Fest "Verkündigung des Herrn" vermutet.

Das Hochzeitstuch ist im 16. Jahrhundert als Stickerei auf weißem Leintuch geschaffen worden. Es zeigt ein vornehmes Paar, Tiere, einen Dudelsackspieler und diverse Zierelemente.

Um das Gotteshaus nach Kriegsende nutzen zu können, wurden Dächer und Fenster nur notdürftig repariert. An eine planmäßige Sanierung St. Mariens war erst nach der politischen Wende 1989/1990 zu denken. Den Förderverein "Stiftung St.-Marien-Kirche zu Rostock" e.V. gibt es seitdem. Alle Vereinsmitglieder sind ausschließlich ehrenamtlich tätig.

Ca. 1970 wurde der Hochaltar der Nikolaikirche im nördlichen Querschiff aufgestellt. Es handelt sich um ein hochgotisches Vierflügel-Retabel mit reichem Schnitzwerk eines unbekannten Künstlers (auffällig sind große Ähnlichkeiten mit dem berühmten Birgittenaltar des Lübecker Meister J. Stenrat in der Klosterkirche Vadstena am Vätternsee/Schweden); die stark beschädigte Predella ist in der Nikolaikirche verblieben.

Friedrich Bombowski war in den Jahren des zweiten Weltkriegs Turmdiener von St. Marien. Gemeinsam mit seiner Tochter Ursula, die später an den Folgen ihrer Rauchvergiftung starb, und mit anderen beherzten Helfern rettete er die Kirche vor der Vernichtung durch das Feuer. Das Gebiet um die Kirche herum wurde schwerstens beschädigt und es ist ein Wunder, dass St. Marien bewahrt blieb.

Im 19. Jahrhundert wurde die Kirche renoviert und farblich umgestaltet. 1899 verlor sie jedoch die Funktion der Universitätskirche an die Kirche des Klosters zum Heiligen Kreuz. Von der Gründung bis 1945 war St. Marien zudem Ratskirche.

Im Jahr 1472 schuf Meister Hans Düringer mit der Astronomischen Uhr das heute bekannteste Kunstwerk der Marienkirche. In zwei Etagen, aufgeteilt in eine Hauptuhr und ein Kalenderwerk, zeigte die Uhr vielerlei Informationen, die einerseits für das spätmittelalterliche städtische Leben von Bedeutung waren und andererseits auch astronomische Zusammenhänge darstellen. Im 17. Jahrhundert erfolgten geringe äußerliche Veränderungen, auch wurde ein Musikwerk hinzugefügt. Dieses spielt zu jeder vollen Stunde einen Choral. Um 12 und um 24 Uhr erfolgt der "Apostelumlauf", ein in der obersten Ebene der Uhr eingerichtetes Figurenspiel.

Um 1290 wurde an der Rostocker Marienkirche mit dem Bau eines Umgangschores begonnen. Dabei folgte man dem Vorbild der Lübecker Marienkirche, wo ebenfalls eine Anpassung an den neuen, aus Frankreich kommenden Baustil der Basilika vorgenommen wurde. Dazu wurde nach Fertigstellung des Chores mit seinem Kapellenkrenz das Langhaus der Hallenkirche abgebrochen, nachdem die neuen Außenmauern fertiggestellt waren. Dem Prinzip der Basilika folgend erhielt das Mittelschiff eine größere Höhe als die Seitenschiffe.

Nach dem Zusammenschluss dreier Teilstädte wurde als Hauptkirche die Marienkirche als dreischiffige Hallenkirche nach westfälischem Vorbild umgebaut bzw. neu errichtet. Diese Bauform beinhaltet, dass drei parallele Langhäuser gleicher Höhe miteinander verbunden sind, das mittlere Hauptschiff aber breiter als die Seitenschiffe ist. Von diesem 1279 vollendeten Bau sind heute noch die Untergeschosse des Turmes mit den drei westlichen Hallen erhalten.