滨海堂的圣殿是一个由双层幕墙组成的艺术圣殿，是拥有着107707块传统彩色玻璃的静谧空间。建筑师在此用抽象拼图的手法设计了大型玻璃情景艺术：“DeProfundis”（深海洗礼）。在幽兰气氛中人们犹如被带入海底深渊，在神圣的光影中再度领受洗礼的救赎。夜幕降临时，当内与外立面之间的幕墙照明系统启动，夜晚的教堂仿佛变身为深夜里的指路明灯。教堂的彩色玻璃表面积达1412平方米，是中国最大的彩色玻璃教堂，也是世界上最大的彩色玻璃教堂之一。在资金非常紧缺的条件下，当地牧者与信徒艰辛建设了近十年，教堂终于完工。
英国哥特式教堂的高耸立面与玻璃设计相结合，风格独特而鲜明。而玫瑰窗从相对简单的窗户发展而来，圆形的窗户嵌入彩色玻璃绘画，透光形式绚丽。彩绘玻璃花窗作为教堂采用的一种重要的布道方式，通过人物形象的描绘，向广大识字率低的民众传达《圣经》故事以及历史传奇。
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。
彩色玻璃顾名思义是染色的玻璃，在古老的帝国时期，彩色玻璃被广泛运用在教堂与宫殿之中，在当时彩色玻璃是比较小众的装饰材料，如今彩色玻璃已经不再是教堂的专属材料，许多喜欢古朴情调的朋友也将彩色玻璃带回了自己的家中。