Ide o najväčšiu drevenú sochu na Slovensku. Celková kompozícia predstavuje sediacu Madonu, Sedembolestnú Pannu Máriu, patrónku Slovenska. Celý návrh od akad. sochára Lovišku bol najskôr vytvorený v hlinenom modeli, ktorý bol architektom Ivanom Jarinom prepracovaný do výkresovej dokumentácie. Tvarovanie diela v šindľovej konštrukcii bolo možné vďaka 80 dreveným ramenám, ktoré tvoria kostru orloja.
Šesť bronzových plastík, ktoré sú umiestnené vo výklenkoch orloja: z najstaršieho obdobia je to knieža Pribina, kráľ Svätopluk, z 19. storočia sú to kodifikátori slovenského jazyka Anton Bernolák a Ľudovít Štúr, z 20. storočia je to Milan Rastislav Štefánik a Andrej Hlinka. Pozoruhodnosťou je taktiež vyobrazenie Pribinu s mečom v ruke a kráľa Svätopluka s kráľovskou korunou, ako kráľa starých Slovákov. Všetkých šesť plastík bolo odliatych z bronzu v ateliéri Tri kamene v Stupave.
Sedem sôch slovenských apoštolov vytesal z topoľového dreva ľudový rezbár Peter Kuník z Tvrdošína. Ide o svätcov, ktorých osudy boli spojené so Slovenskom: sv. Cyril, sv. Metod, sv. Andrej-Svorad, sv. Beňadik, sv. Gorazd, sv. Bystrík a sv. Vojtech.
Srdcom orloja je tzv. astroláb, teda ciferník s astronomickými údajmi. Práve astroláb robí zo Slovenského orloja v Starej Bystrici jediný a prvý orloj na Slovensku. Bez astrolábu nemôže byť orloj orlojom. Vzhľadom na to, že ide o zložitý astronomický a hodinársky mechanizmus, obec Stará Bystrica oslovila pražskú firmu SPEL, ktorá navrhla a zostrojila astroláb pre Slovenský orloj v Starej Bystrici. Je potrebné zdôrazniť, že astronomické údaje sú špeciálne navrhnuté pre zemepisnú polohu Starej Bystrice, nejde teda o kópiu iného orloja.
Farebnosť hlavnej dosky astrolábu je daná fázami dňa: čierna noc, červená úsvit, bledomodrá deň-obzor, červená súmrak. Ručička so slnkom sa pohybuje po týchto poliach podľa toho, kde sa reálne slnko nachádza. Hlavná doska astrolábu je ďalej delená zlatými lemovkami, ktoré označujú rovník, obratník raka, obratník kozorožca a tzv. miestny poludník, teda úsečku priamky, ktorá ukazuje kedy je slnko najvyššie na oblohe nad Starou Bystricou. Orloj v Starej Bystrici tak ako jediný z jestvujúcich orlojov na svete ukazuje tzv. pravý slnečný čas.
Okrem toho astroláb ukazuje polohu mesiaca na oblohe, fázy mesiaca a polohu slnka v znamení zverokruhu. Na vonkajšom okraji je tzv. kalendárna doska, ktorá má 366 dielov a každý deň sa otočí o jeden diel. Významné slovenské sviatky a pamätné dni sú na kalendárnej doske označené červenou hviezdičkou.
