Le mobilier de l'église de Vix est décrit pour la première fois à l'occasion des visites de la paroisse effectuées en 1601 et 1617 par Jehan Collart, prieur de Lethon. En 1601, on mentionne, entre autres, deux calices d'étain "rompus" et un troisième qui appartient au prieuré de Lethon, une "grande croix en bois" (la statue du Christ en croix encore présent aujourd'hui ?), une cloche, une bannière, des fonts baptismaux en étain, etc. En 1617, apparaît "un calice d'argent et sa platine doré, fait à l'antique", différentes chasubles, une cloche "pesant quatre ou cinq cents livres".

Un siècle plus tard, en 1702, lors d'une visite épiscopale, l'église est ornée de confessionnaux, de fonts baptismaux et surtout de deux autels latéraux, de part et d'autre du maître-autel. La présence de ces deux autels est régulièrement confirmée et précisée par la suite : l'autel du bas-côté sud est consacré à sainte Catherine, l'autel du bas-côté nord, sur lequel est transféré le bénéfice du prieuré de Leton en 1777, est voué à saint Barthélémy. Offert par l'abbesse de Saintes, dame de Vix, un tableau représentant l'Assomption de la Vierge est béni le 30 mars 1777 également (l'événement est mentionné dans les registres paroissiaux). Dès 1760, une nouvelle cloche, bénie le 21 juillet (l'acte est rapporté dans les registres paroissiaux), est établie dans le clocher, surélevé de six pieds pour l'occasion. Les deux cloches sont remplacées dès septembre 1787 par le fondeur Aubry (l'une d'elles perdurera jusqu'en 1930). Les anciennes sont alors emmenées à Marans par bateau, et les quatre piliers qui soutiennent le clocher, sans doute dans la croisée du transept, sont restaurés. Les actes notariés et comptes de la fabrique mentionnent aussi les bancs régulièrement attribués, la "chaire de vérité", les cordes pour les cloches, le linge et les dentelles, l'orfèvrerie et autres ornements.

En 1796, l'église, saisie comme bien national, est équipée d'une cloche et d'une horloge. L'église et son mobilier apparaissent en très mauvais état au début du 19e siècle. Une nouvelle cloche est bénite en 1821 (son baptême apparaît dans les registres d'état civil). Les deux cloches, l'une de 500 kilos, l'autre de 300, sont replacées dans le nouveau clocher construit en 1831-1832. Les importants travaux alors réalisés sur l'église endommagent encore plus le mobilier. Le 17 juillet 1831, un devis est présenté par Périot, architecte commissaire voyer de l'arrondissement de Fontenay-le-Comte, au conseil municipal et au conseil de fabrique pour refaire les autels latéraux, "tous dégradés", la sainte table et la chaire "qui ne peut plus servir". Les nouveaux autels latéraux auront "une table en forme de tombeau sur laquelle sont établis deux gradins entre lesquels sera pratiqué un tabernacle et deux pilastres avec son entablement de l'ordre dorique denticulaire, le tout posé sur une plateforme, un marchepied en saillie du corps de l'autel et élevé d'une marche seulement". Le maître-autel "est un peu dégradé et aurait besoin d'être généralement approprié après avoir été préalablement réparé". La sainte table, en bois, est à refaire entièrement. La chaire "sera d'une forme hexagone ainsi que son couvrement. Le dessous formera un cul-de-lampe". C'est probablement à l'occasion de ces travaux que le choeur et les autels latéraux de l'église acquièrent leur décor néo-classique (frontons, pilastres...) visible sur les photographies au début du 20e siècle et qui perdurent jusqu'à la démolition de l'église en 1974.

Le mobilier s'étoffe à la fin du 19e siècle et dans la première moitié du 20e. Une nouvelle cloche est bénite en 1897, rejoignant l'une de celles de 1787 encore en place. L'inventaire des biens de la fabrique paroissiale, réalisé en 1906 dans un contexte difficile, établit la liste du mobilier alors présent dans l'église (statues, orfèvrerie, linges, vêtements sacerdotaux...). Le chemin de croix et les confessionnaux sont réalisés en 1912, les stalles en bois du choeur (fabriquées, comme les confessionnaux, par le menuisier vizeron Auguste Moinardeau) et la statue de l'Assomption de la Vierge sont installées en 1914. Les simples fenêtres encore observées sur des photographies au début du 20e siècle, sont remplacées en 1915 par des vitraux commandés au maître-verrier Dagrand et posés par André Mercier, maçon à Vix. La guerre 1914-1918 voit fleurir les ex-voto en marbre appliqués sur les murs du choeur. Dans les années 1920-1930, la sainte table est refaite, en ferronnerie cette fois, ainsi que le dallage au sol, tandis que l'on remplace les bancs par des chaises. En 1927 a lieu une grande fête pour la bénédiction de la statue de Thérèse de Lisieux. En 1930, la cloche de 1787 est fondue en deux cloches, petite et moyenne, qui rejoignent la cloche de 1897. En 1931 enfin, le peintre vizeron Octave Guéret orne la voûte du choeur des peintures murales que l'on peut voir encore aujourd'hui dans l'abside. Dans le bulletin paroissial de mars 1931, le curé Rousseau "remercie tous ceux qui ont aidé à mettre un peu de beauté dans notre église".

Fermée en mars 1972 après une tempête qui a fini de fragiliser son clocher, l'église est démolie au début de l'année 1974. Son mobilier a été retiré dès l'automne 1973. Une partie est vendue à des professionnels (chaire, meuble de sacristie) ou à des particuliers (statues). L'essentiel des ornements (vêtements liturgiques, croix d'autels...) est mis à l'abri au presbytère (ils seront à nouveau déménagés lors de la démolition de celui-ci, en 1996). Quelques éléments sont replacés dans l'église (la statue de l'Assomption de la Vierge, celle du Christ en croix, un des deux confessionnaux, le maître-autel, acquis récemment) et dans son clocher (les trois cloches sont replacées à l'été 1974 par la maison Lussault, de Tiffauges). Le chemin de croix, déposé en 1973, sera rétabli dans l'église en 1999. Ces anciens éléments s'ajoutent au nouveau mobilier acquis en même temps que la construction de l'église : vêtements liturgiques, tabernacle, orfèvrerie, orgue, bancs de type Saint-Romain fournis par Houssard, marchand d'ornements d'église à Avranches, etc.