玻璃廟護聖宮外觀仿清朝鹿港天后宮原貌打造，屋面和外牆使用運用高科技隔熱安全玻璃，加上以木雕、石雕，融合彩繪、窯燒、熱塑、堆疊玻璃來進行內部修飾，而屋頂則以熱熔玻璃灌模技術，打造雙翹曲弧度的飛簷。整座玻璃廟全利用夾具來固定玻璃，不使用任何一顆螺絲釘。華人傳統廟宇裝飾藝術，多以忠孝節義、中國古代二十四孝、神話故事等做為木雕、石雕藝術工程內容，但護聖宮跳脫傳統作法，以科技玻璃材質取代大部分木雕、石雕，廟門、牆面玻璃上，刻繪臺灣地圖、山川河流、各地民俗慶典，以及臺灣特有動物、鳥類等自然生態題材，十分特別。
玻璃廟正殿主祀華人心目中的海神「媽祖」，神尊塑形是參考莆田祖祠地、血脈出生地、得道昇天地、官府首香地，還有渡臺開基地─鹿港天后宮，共5處聖母神像表情特色而成。神龕裡媽祖像後方的臺灣最高峰「玉山」，則使用1400片厚度10mm的玻璃堆疊而成，展現立體視覺的自然景觀之美，也表現臺灣玻璃產業深厚工藝技術，而媽祖神座則是用宛如佛手的臺灣樟樹漂流木做成。
放置於玻璃廟旁「臺灣玻璃館」內的玻璃媽祖船，全長12公尺，船體利用退役玻璃纖維漁船重新粉刷，並彩繪藍白雙色襯托出在汪洋大海中航行、浪花四濺的意象，同時船身周圍有海之精靈「臺灣白海豚」的隨船跳躍，船首繪有兩隻具群龍之首、名為「夔龍」的玻璃龍圖像，中間彩繪臺灣，象徵雙龍護臺之意。