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。
古代埃及和罗马人都擅长制造小型的彩色玻璃制品。古代腓尼基在玻璃制造业中也占有重要地位，其中心产地是西顿和安条克等地。在公元4-5世纪的早期基督教教堂中，一些木质窗框中镶嵌有经雕琢过的雪花石膏，类似玻璃般的效果。公元7世纪，英国的教堂和修道院已经出现了彩绘玻璃窗。公元675年，圣本笃·波斯哥［］从法国引进工匠，为在芒克威尔茅斯建造的圣彼得修道院窗户进行着色。公元8世纪以后，伊斯兰世界的一些清真寺和公共空间也开始以彩色玻璃装饰，基本以纯粹的几何设计为主，包含花卉和文字图案，不表现人物形象和宗教偶像。
哥特式的教堂彩绘玻璃，是伴随着哥特式建筑的兴起和基督思想的兴盛产生的。而丹纳在艺术哲学里充满激情的会写道，彩色玻璃中投入的光线变成血红的颜色，变成紫英石与黄玉的色彩，成为一团珠光宝气的神秘火焰，就像通往天国的窗户。这就完美的覆盖且简单的说明了彩绘玻璃的美了。
教堂里的花窗即担起了墙体的功能，又能将阳光引入室内，还起到美化与装饰作用，更重要的是，这些彩色玻璃在当时承载着宗教的传播用途，为不识字的普罗大众能以看图的方式了解圣经的故事和人物。
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。