La Basilica custodisce alcuni pregevolissimi dipinti, testimoni della rinascita artistica che ha caratterizzato la città di Martina Franca in pieno Settecento.

Particolarmente interessanti sono le opere di Pietro Cataldo Mauro, detto De Mauro, come la Madonna Pastorella fra i santi Gregorio, Giovanni evangelista e Nicasio (1765) e la tempera  della Adorazione dei pastori (1773) collocate rispettivamente nella sagrestia e nella Cappella del Presepe ; la tela ad olio de La Pentecoste, realizzata da Michelangelo Capotorto nel 1769 sulla parete che sovrasta il grande arco della Cappella del Santissimo Sacramento; l’Ultima Cena (1804) realizzata da Domenico Carella e posta sull’altare della Cappella del Santissimo Sacramento.

Numerose sono, inoltre, le tele a olio databili alla seconda metà del Settecento di autore ignoto: l’Apparizione della Vergine a San Girolamo Emiliani, nella navata destra; l’Arcangelo Raffaele e Tobiolo  e la Madonna del Cardellino  fra San Michele arcangelo e San Gaetano da Thiène nel transetto, sulla destra.