彩色玻璃可以說是哥特式大教堂最重要的方面之一，隨著彩繪玻璃的流行，主要是在12世紀(jì)中葉，彩繪玻璃的出現(xiàn)使一般民眾學(xué)習(xí)宗教的方式發(fā)生了重大變化，窗戶讓圣經(jīng)故事變成了視覺體驗(yàn)
早在百年之前，土山灣孤兒院就開始了彩繪玻璃的制作和生產(chǎn)。由于彩繪玻璃的制作涉及到繪畫技巧，因此花玻璃工場附設(shè)于圖畫館。根據(jù)《徐匯紀(jì)略》的介紹：“近日新添彩繪玻璃，將人物鳥獸彩畫于玻璃上，后置爐中煨炙，彩色深入玻璃內(nèi)，永久不退，中國彩繪玻璃，此為 出品處?！笨梢姡辽綖呈菄鴥?nèi)彩繪玻璃制作和生產(chǎn)的鼻祖，產(chǎn)品主要供應(yīng)全國各地的教堂。隨著年代的更替，上海教區(qū)現(xiàn)有的圣堂中，除了洋涇浜天主堂保留有一部分的彩繪玻璃原物之外，其它所有的教堂都是通過翻修的機(jī)會復(fù)原或是新添了新彩繪玻璃。而洋涇浜天主堂的彩繪玻璃完全是舶來品，當(dāng)時(shí)的土山灣還沒有制作和生產(chǎn)彩繪玻璃的技術(shù)。
整個(gè)空間中最醒目的元素就是由彩繪玻璃裝飾的空間和玻璃窗格。綠色、藍(lán)色、橙色和紅色的方形玻璃拼成的隔板，插入人字形衡量之間，以及樓梯空間的兩側(cè)，表現(xiàn)出現(xiàn)有木質(zhì)結(jié)構(gòu)的幾何形狀，同時(shí)彩色玻璃窗格也暗示著這里過去作為一座教堂的歷史。
這個(gè)看上去絲毫不起眼的小教堂卻有著世界上最大的水平彩色玻璃花窗——榮耀之窗。白色大理石的旋轉(zhuǎn)屋頂象征著的人類精神的延伸，也代表著不同信仰和傳統(tǒng)的多樣性。這些彩色玻璃花窗由法國藝術(shù)家GabrielLoire設(shè)計(jì)完成，旨在通過其色彩的演變和節(jié)奏來表達(dá)生活中困難和歡樂交錯(cuò)，最終達(dá)到至高點(diǎn)的光芒核心。
隨著那個(gè)年代的建筑變得更加華麗，彩色玻璃窗也順應(yīng)這一潮流，變得更大更精致。雖然彩色玻璃的發(fā)展在文藝復(fù)興時(shí)期陷入了停滯，但后來人們對中世紀(jì)教堂又重新產(chǎn)生了興趣，再加上對中世紀(jì)玻璃設(shè)計(jì)和制造原理的復(fù)原，彩色玻璃這一藝術(shù)形式得到了復(fù)興。
大教堂是為上帝而建造的，這座古老建筑的每一個(gè)細(xì)節(jié)，從精美的手工石頭，到無與倫比的中世紀(jì)彩色玻璃，都在講述著耶穌基督的故事，也充滿了各樣的見證。