Le mobilier de l'ancienne église de Cesson-Sévigné ne nous est plus connu aujourd'hui que par des descriptions relativement succinctes.

Jusqu'au 17e siècle, il existait un jubé ; l'autel, d'époque Renaissance (l'église a été rebâtie en 1521), était en ardoise, le retable en tufeau peint et doré portant un décor d'anges volant et le monogramme du Christ. Il fut remplacé par un autel en bois adossé au chevet dont le retable "avait pour centre un tableau entouré d'un encadrement torique, coupé à son sommet par un demi-cercle ; ses angles étaient ornés de feuillage. Cet encadrement était flanqué de deux colonnes corinthiennes en bois supportant une frise à rinceaux qui suivait le contour supérieur du tableau ; la frise était surmontée d'une corniche denticulée, couronnée au centre par une croix et par deux vases enflammés sur les côtés, au-dessus des colonnes. A droite et à gauche de ce motif central se trouvait une niche en plein cintre, accostée de deux chutes de fleurs et de deux autres colonnes corinthiennes : chaque niche était soutenue par une tête d'ange accompagnée d'une draperie". Les deux culots décrits ici existent encore et constituent, avec la statue de saint Martin, les seuls vestiges de ce mobilier aujourd'hui disparu.

Au 18e siècle, la chapelle nord, dédiée à sainte Anne, est agrandie (1774 ; elle sera reconstruite en 1823), celle du sud, consacrée à la Vierge est construite (1779).

L'église renfermait d'autres autels secondaires : ceux de saint Éloi et de saint Nicolas. Celui du Rosaire, dont la confrérie, créée dans le courant du 17e siècle, est mentionnée en 1685, était situé dans la chapelle sud, après 1780 ; entre 1743 et 1753, les archives mentionnent l'achat, pour 360 livres, d'une bannière en velours et "damas de Lyon avec un molet, les franges et les bouteilles" au "sieur Jean Leloup, dit l'Epine, marchand brodeur" rennais qui réalise "toutes les broderies en or et argent fin et soyes nuancées" pour cette confrérie. Deux autres confréries étaient établies à Cesson à la même époque : celle du Saint-Sacrement en 1704, celle de la Bonne-Mort, en 1726.

« L'église de Cesson ne menace pas ruine, mais elle est notablement trop petite pour la population et, comme elle n'est pas susceptible d'être agrandie d'une manière satisfaisante, on a pris le parti de la reconstruire. L'église actuelle n'offre d'ailleurs, paraît-il, aucun caractère artistique qui puisse la faire regretter. » La phrase introductive du rapport du Conseil local des bâtiments civils du 20 juin 1899 est très explicite. Elle donne le coup d'envoi de la reconstruction qui se termine en 1904, d'après le projet d'Arthur Regnault. Comme à son habitude, l'architecte intervient également dans la conception de l'ameublement du nouvel édifice. Ici le parti pris est clair : pratiquement aucun remploi de mobilier ancien si ce n'est les trois éléments mentionnés plus haut et un autel installé dans la chapelle sud. Le maître-autel, en marbres polychromes, est abrité sous un baldaquin néogothique qui est lui-même comme enchâssé dans l'abside à pans coupés. La monumentalité de l'ensemble, renforcée par la présence discrète du décor sculpté dans le calcaire par le Rennais Francis Cotard, est destinée à attirer le regard. Les verrières du choeur sont posées par l'atelier Rault entre 1903 et 1906, celles des chapelles latérales en 1939, celles enfin de la nef en 1946.

L'orgue, oeuvre du facteur palois Pesce, est inauguré en 1989.

L'édifice a été restauré vers 1990.

Lors de cette enquête, il n'a été ouvert aucun dossier sur les cloches et le décor sculpté porté par l'architecture. Par convention, on considère que l'église est orientée est-ouest ; les verrières sont numérotées impaires au nord, paires au sud, en commençant par l'est ; la verrière orientale (maîtresse-vitre) porte le numéro 0, la verrière occidentale le numéro 00. Les oeuvres contenues dans l'église font l'objet d'un dossier individuel ; celles de la sacristie également soit qu'elles portent une signature ou une marque permettant d'en déterminer l'auteur, soit qu'elles présentent un intérêt pour la recherche sur le patrimoine mobilier. Les autres, plus courantes, sont décrites et photographiées, puis regroupées dans l'annexe ci-dessous.