整个空间中最醒目的元素就是由彩绘玻璃装饰的空间和玻璃窗格。绿色、蓝色、橙色和红色的方形玻璃拼成的隔板，插入人字形衡量之间，以及楼梯空间的两侧，表现出现有木质结构的几何形状，同时彩色玻璃窗格也暗示着这里过去作为一座教堂的历史。
彩色玻璃不是教堂专属，风格上，小清新、大复古、中国风，常玉、蒂芙尼、小王子，一网打尽，敬请期待演员悉数华丽登场。
这些彩色玻璃花窗是世界上保存最完整、最典型的中世纪彩色玻璃杰作。围绕着圣经故事，这些花窗描绘出近五千个拜占庭风格的人物，它使整个大教堂成为“一座彩色玻璃博物馆”。
墙内开花墙外香。除了供应教堂的彩绘玻璃，土山湾孤儿院也接受社会机构和个人的订单。正因如此，目前上海保留下来的有迹可循的土山湾彩绘玻璃都位于公共或是私人建筑上。按照时间先后，分别位于：原法国总会（南昌路47号）和原私人住宅（余庆路190号和瑞金宾馆总统楼）。
这种神秘体验的就是那些细而长，嵌满彩色玻璃，幽暗而神秘的哥特式彩色玻璃花窗——哥特式建筑的显著装饰特色之一。而米兰大教堂的玻璃窗可能是全世界最大的，高约20米，共有24扇，主要以耶稣故事作为主题，正中的太阳光彩图案寓意正义和仁爱，这些彩色玻璃没有在长达500多年前的风风雨雨中损毁，至今仍光彩夺目