玻璃庙护圣宫外观彷清朝鹿港天后宫原貌打造，屋面和外牆使用运用高科技隔热安全玻璃，加上以木凋、石凋，融合彩绘、窑烧、热塑、堆叠玻璃来进行内部修饰，而屋顶则以热熔玻璃灌模技术，打造双翘曲弧度的飞簷。整座玻璃庙全利用夹具来固定玻璃，不使用任何一颗螺丝钉。华人传统庙宇装饰艺术，多以忠孝节义、中国古代二十四孝、神话故事等做为木凋、石凋艺术工程内容，但护圣宫跳脱传统作法，以科技玻璃材质取代大部分木凋、石凋，庙门、牆面玻璃上，刻绘臺湾地图、山川河流、各地民俗庆典，以及臺湾特有动物、鸟类等自然生态题材，十分特别。
玻璃庙正殿主祀华人心目中的海神「妈祖」，神尊塑形是参考莆田祖祠地、血脉出生地、得道昇天地、官府首香地，还有渡臺开基地─鹿港天后宫，共5处圣母神像表情特色而成。神龛裡妈祖像后方的臺湾最高峰「玉山」，则使用1400片厚度10mm的玻璃堆叠而成，展现立体视觉的自然景观之美，也表现臺湾玻璃产业深厚工艺技术，而妈祖神座则是用宛如佛手的臺湾樟树漂流木做成。
放置于玻璃庙旁「臺湾玻璃馆」内的玻璃妈祖船，全长12公尺，船体利用退役玻璃纤维渔船重新粉刷，并彩绘蓝白双色衬托出在汪洋大海中航行、浪花四溅的意象，同时船身周围有海之精灵「臺湾白海豚」的随船跳跃，船首绘有两隻具群龙之首、名为「夔龙」的玻璃龙图像，中间彩绘臺湾，象徵双龙护臺之意。