整個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，表現(xiàn)出現(xiàn)有木質(zhì)結構的幾何形狀，同時彩色玻璃窗格也暗示著這里過去作為一座教堂的歷史。
除了教堂當中的彩繪玻璃，其中建筑里的雕塑作品也是非常的多，幾乎是作為建筑的一部分出現(xiàn)，教堂中的大量雕像自然也是哥特雕塑的最著名的代表作之一，這座大教堂也是飽經(jīng)風霜，經(jīng)歷過無數(shù)次的戰(zhàn)爭，一直存在于亂世之外
玫瑰花窗作為哥特式建筑的特色之一，在很多中世紀教堂的正門上方都有著一個大圓形窗，鑲嵌著很多美麗的彩繪玻璃，最為著名的玫瑰窗就是巴黎圣母院中的玫瑰花窗，作為彩繪玻璃當中的一種，但是玫瑰花窗給人的感覺卻更為震撼
縱觀古代歷史，彩色玻璃藝術傳統(tǒng)上是以圣經(jīng)意象為特色，并被用于教堂、清真寺和其他宗教建筑的窗戶上，今天現(xiàn)代玻璃藝術作品不僅在禮拜場所，而且在當代家庭、商業(yè)空間和藝術畫廊也被看到
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于圖畫館。根據(jù)《徐匯紀略》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?，土山灣是國內(nèi)彩繪玻璃制作和生產(chǎn)的鼻祖，產(chǎn)品主要供應全國各地的教堂。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會復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，當時的土山灣還沒有制作和生產(chǎn)彩繪玻璃的技術。