Pasados unos dos kilómetros dentro del valle, lo primero que ver en el Valle de los Caídos son cuatro grandes monolitos cilíndricos de granito. Miden 11,50 m de altura por 1,50 m de diámetro y son conocidos como “Los Juanelos” por ser obra del ingeniero italiano Juanelo Turriano. Fueron labrados en el siglo XVI para ser utilizados como contrapeso para subir el agua del río Tajo a la parte alta de la ciudad de Toledo.
En 1948 se colocaron en el lugar llamado Buenavista. Comenzaron allí las catorce Estaciones del Vía Crucis hasta la basílica. Después de un recorrido de 6 kilómetros se llega a una gran explanada de tres alturas. Desde aquí se divisa el conjunto monumental: la gran Cruz, la entrada a la Basílica, la Abadía Benedictina y la Arquería. Esta es la principal panorámica que ver en el Valle de los Caídos. En el lado opuesto, encontramos la Hospedería.
Sobre el risco de La Nava se alza la gigantesca Cruz del Valle de los Caídos. Posee unas medidas de 150 m de altura por 46,40 m de ancho a la altura de los brazos. Se trata del elemento que identifica realmente al conjunto. Se construyó sin andamios, desde dentro, con escaleras y un montacargas en el lugar del ascensor actual. La estructura del conjunto es de hormigón armado reforzado con un bastidor metálico y recubierto con cantera labrada y mampostería.
En su base se sitúan los cuatro evangelistas y en el cuerpo intermedio las virtudes cardinales. Son obras del socialista extremeño Juan de Ávalos. Fueron esculpidas en piedra negra de Calatorao (Zaragoza).
Para disfrutar de las principales panorámicas que hay que ver en el Valle de los Caídos, es aconsejable ascender a pié por un camino desde la parte trasera del cerro hasta la base de la cruz. Esto ofrece una espectacular panorámica general del valle. A causa de unos desprendimientos de piedras de las esculturas de Ávalos, ese camino suele estar cerrado, así que lo mejor es preguntar a los vigilantes.
A ambos lados de la puerta de la Basílica se abren dos brazos de arcos. Es un primer espacio circular formado por cinco arcos que se conoce como Arquería. Los casetones verticales de los arcos están forrados de mármol negro pulimentado.
Una pesada puerta de bronce, con escenas de los Misterios de la Vida de Jesús, obra de Fernando Cruz Solís, da acceso a la Basílica subterránea. Sobre la puerta se aloja una impresionante Piedad, obra de Juan de Ávalos. También ha sufrido desperfectos y está en restauración.
En el interior de la basílica se encuentran dos gigantescos ángeles con espadas al modo de ángeles del Paraíso. Son obra de Carlos Ferreira. Fueron fundidos con el bronce de cañones, simbolizando el final de la guerra. Una gran reja de forka, obra de José Espinós. da acceso al templo.
Seis capillas laterales están dedicadas a imágenes de vírgenes. Cada capilla custodia dos Apóstoles en alabastro de Ramón Mateu y un tríptico de estilo gótico flamenco. Son obras realizadas sobre cuero repujado en el siglo XX por la familia Lapayese.
En los espacios que quedan entre las capillas cuelgan ocho tapices con escenas del Apocalipsis, copias de gran valor de originales flamencos del Palacio de la Granja.
Al final de la nave, tras subir unas escaleras, ocho esculturas de encapuchados cabizbajos homenajean a los caídos en la guerra civil española. Cuatro figuras enfrentadas a cada lado representan los dos bandos. Se dice que el gesto de la cabeza baja muestra arrepentimiento y la reconciliación entre hermanos.
En el crucero se alcanza la máxima altura, 41 metros. A la izquierda, una loseta marca un curioso acceso a un Laboratorio de Geodinámica y de Mareas Terrestres. Éste centro de detección de terremotos y de otros estudios científicos cuenta con otra instalación en la base de la Cruz.
En el centro del crucero, sobre el altar de granito, se alza un Cristo crucificado elaborado por dos artistas vascos. Fue cincelado por el escultor Julio Beobide y policromado por Ignacio Zuloaga.
Sobre él, la bóveda está decorada con un mosaico de Santiago Padrós. En su centro vemos el Pantocrátor y, debajo, la Exaltación de la Santa Cruz, titular del santuario. Frente a él aparece la Asunción de la Virgen y a los lados, los caídos. El propio Padrós y su esposa figuran entre los retratados. Incluso Miguel de Unamuno está representado como San Raimundo de Fitero. Bajo la bóveda se sitúan cuatro enormes arcángeles de bronce, de Juan de Ávalos.