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。
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）。
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。
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”。