天上聖母又稱「天后聖母」，俗稱「媽祖婆」。臺灣人除將祂奉為海神之外，也相信祂能驅瘟、除蟲、保禾苗、祈雨、除煞的萬能女神。本宮鎮殿媽祖及千里、順風將軍為百年歷史之泥塑神像，為福州名師恭塑而成，身上飾以漆線、珠寶，但因年久失修於民國97年重修剃面。整修時發現原本被香煙燻黑的粉面媽祖，其之前的面容為金面，因此在第四屆的委員會同意之下，以擂金的方式恢復其金面的聖容，本宮也成了臺灣少數奉祀金面媽祖的媽祖廟。

廣澤尊王又稱「保安尊王」、「郭聖王」，神像造型皆右腳呈翹腳貌，故民間私下稱其為「翹腳尊王」。本宮廣澤尊王清代即有奉祀，因頗為靈驗，昔醫藥不發達，本地人士時常恭請聖王神像出外處理疑難雜症，故擁有廣大信徒。日治初期，地方人士組團前往祖廟中國福建泉州府南安縣詩山鳳山寺迎請大尊神像坐鎮，該神像特色為木雕粗胚、外敷泥灰塑造而成，為泉州派佛像匠師雕造的常見手法。

本宮張府天師為民國60年啟建五朝福醮時，於天師壇糊製大尊的紙糊天師像讓民眾膜拜，於建醮結束後並無火化而留下來奉祀在廟中，並於民國61年由匠師蘇海萍負責雕造神龕供奉。但由於紙糊天師不堪長期膜拜有所損壞，遂由信眾於民國65年集資雕造木質金身以繼續坐鎮本宮，故天師殿神龕對聯寫有「五天臨福醮現出金身護士林」以為歷史之佐證。

北極玄天上帝又稱「真武大帝」、「北極大帝」，簡稱「北帝」、「上帝公」或「帝爺公」，為北方星宿崇拜神祗，故身上之衣服顏色以代表北方之黑色為主，並統領三十六天將。本宮玄天上帝為廟前士林市場肉商之守護神，當時於民國63年由肉商集資雕造神龕供奉至今，左右兩旁站立的部將為康元帥和趙元帥。

註生娘娘為求子、保胎、護佑孩童之神祇。本宮自清代以來即有配祀註生娘娘，並雕有「婆姐」協助保護幼童。早年因香火鼎盛，廟方提供有註生娘娘的版印神像讓信徒請回供奉，為全臺罕見。

本宮正福堂奉祀城隍爺與土地公，土地公為城隍爺之從屬。城隍爺被視為一地之主宰，凡有建城的聚落必有城隍廟，相信祂能燮理陰陽、保護當境人民的平安。福德正神土地公則是城隍爺派任的下屬，舉凡土地公廟的搬遷或是修建，地方人士必須先向當境的城隍廟稟報並予以留任，以免新廟落成之後城隍爺會派駐新的土地公上任。

本宮功德堂除奉祀地藏王菩薩之外，其神像背後奉祀本宮前身「士林寺廟管理委員會」歷屆主任委員。本宮自清咸豐9年（1859）漳泉械鬥之後，推派本地漳州籍首領潘永清為舊街神農宮、芝山巖惠濟宮等士林三大廟之共同首事。至日治時期組織「士林寺廟」並立有章程，以漳泉械鬥後設立之中元祭典祭祀範圍（本地稱四大角）之信徒代表管理三大廟。臺灣光復之後管理組織改稱「士林寺廟管理委員會」，後於民國82年本宮正式成立士林慈諴宮管理委員會，原有的士林寺廟管理委員會即宣告解散。