早在百年之前,土山湾孤儿院就开始了彩绘玻璃的制作和生产。由于彩绘玻璃的制作涉及到绘画技巧,因此花玻璃工场附设于图画馆。根据《徐汇纪略》的介绍:“近日新添彩绘玻璃,将人物鸟兽彩画于玻璃上,后置炉中煨炙,彩色深入玻璃内,永久不退,中国彩绘玻璃,此为 出品处。”可见,土山湾是国内彩绘玻璃制作和生产的鼻祖,产品主要供应全国各地的教堂。随着年代的更替,上海教区现有的圣堂中,除了洋泾浜天主堂保留有一部分的彩绘玻璃原物之外,其它所有的教堂都是通过翻修的机会复原或是新添了新彩绘玻璃。而洋泾浜天主堂的彩绘玻璃完全是舶来品,当时的土山湾还没有制作和生产彩绘玻璃的技术。
因为大教堂在1642年英国内战期间遭受了破坏,当时奥利弗·克伦威尔的士兵在整个建筑物内横冲直撞,打破了彩色玻璃窗。在后来的修复工作中,艺术家们采用随机拼接的方式,将图案拼凑在一起,形成马赛克瓷砖一样的视觉效果。
彩色玻璃爱德华大厦逐渐取消了门廊和弯曲的阳光房走廊,并增加了侧廊窗户的面积,直到整个教堂采用了大规模的一排窗户。这些窗户又高又大,几乎承担了墙的功能。并利用阿拉伯国家的彩色玻璃工艺,创作出丰富多彩的宗教故事,起到了向文盲传播教义的作用,也有很高的艺术成就。彩色玻璃主要是红色和蓝色。蓝色象征天国,红色象征基督的宝血。窗棂的施工工艺非常精细复杂。细长的窗称为“柳窗”,圆的称为“玫瑰窗”。彩色玻璃在教堂内部营造出神秘而壮丽的景象,一改罗马式建筑因光线不足而沉闷沉闷的景象,表达了人们内心对天堂的向往。