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。
彩绘玻璃的繁荣与大批教堂的出现密切相关，主要盛行于罗马式和哥特式建筑。罗马式和哥特式建筑的窗户比较高大，布满整个建筑立面，便于采光。传统壁画中的玻璃镶嵌技法，在这两种建筑结构的教堂中难以运用，因而逐渐退出历史舞台，彩绘玻璃由此兴起。

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