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(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，同時彩色玻璃窗格也暗示著這里過去作為一座教堂的歷史。

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)時的土山灣還沒有制作和生產(chǎn)彩繪玻璃的技術(shù)。
當(dāng)伴隨著風(fēng)琴的莊重悠揚(yáng)的聲調(diào)，沉靜的氣息烘托教堂的基調(diào)，五彩斑斕的光色透過窗戶上彩繪玻璃灑進(jìn)深暗的大堂，只是作為僅有的高調(diào)活躍深色的旋律，而這一旋律正發(fā)生著變化。