Œuvres d'un maître verrier parisien, les 214 vitraux ont été financés comme il est dit plus haut par les pères chartreux dans le respect de la tradition moyenâgeuse. Ils illustrent en couleur l'histoire Sainte et l'histoire de l'Église (d’Adam et Ève à Saint-Vincent-de-Paul).
Chaque verrière se compose de quatre motifs placés dans un quadrillage, le tout s'harmonisant autour de la rosace de la façade représentant le Christ en majesté; cette dernière s'inspire en partie dans sa forme et son esthétique des rosaces de la cathédrale Notre-Dame de Paris.