L'évolution de l'ameublement et du décor de l'église de Chéry-Chartreuve n'est pas connue avant le 19e siècle. Après la Révolution, elle reçoit le maître-autel et le lutrin de l'ancienne église abbatiale prémontrée de Chartreuve. Deux confréries sont attestées à cette époque autour des reliques de saint Fiacre et de saint Hubert. En 1859, 1861 et 1863 sont réalisées 4 verrières représentant saint Remi, saint Louis et le Père éternel (chœur), l'Annonciation (chapelle de la Vierge), saint Hubert (chapelle Saint-Hubert) et saint Fiacre (oculus occidental), par les peintres-verriers Durieux et Marquant-Vogel. La famille Geoffroy de Villeneuve offre en 1878 l'autel de la Vierge en calcaire avec sa statue, et fait aménager sa chapelle funéraire à la même époque. L'autel de saint Hubert, en bois, était de la même époque. Le retable de l'autel de saint Fiacre est détruit en 1863, mais un tableau représentant Abraham et Melchisédech, ainsi qu'un pastel figurant le Christ aux épines, donné par son auteur anonyme, sont attestés en 1888. Le mobilier et le décor de l'église sont complétés après les destructions de la Première Guerre mondiale (verrières, maître-autel, clôture de chœur, sièges) sous la conduite de l'architecte communal Albert Gantard. Un autel conforme à la nouvelle liturgie a été placé dans l’avant-chœur après le concile de Vatican II.