Этот масштабный труд потребовал от Шагала более 10 лет. Основное место заняли 11 композиций на темы Ветхого Завета :
— сотворение человека,
— сотворение Евы,
— грехопадение,
— изгнание из рая,
— жертвоприношение Авраама,
— сон Иакова,
— битва Иакова с ангелом,
— получение Моисеем скрижалей,
— неопалимая купина,
— Давид и Вирсавия,
— пророк Иеремия.
Как и витражи иерусалимской синагоги, они с особой силой воплощают переживание иной реальности, передают нечто невыразимое. Как и в живописи Шагала, пространство в витражных окнах, созданное переходами тонов и свинцовыми перегородками, кажется многоплановым и ирреальным. Сквозь окна собора внутрь входит как будто весь свет окружающего внешнего мира. Витражи словно строят внутри собора второй храм из цвета и света.
Работая над витражами, Шагал выполнял на основе гуашей и акварелей картоны размерами с витражные окна, на которых обозначались контуры свинцовых перегородок и цвет стекол. По заказу художника были изготовлены специальные стеклянные плакетки, на них тонко наносился слой прозрачной краски нужного тона. После монтажа стекол наступал последний, самый ответственный этап работы.
С помощью кислоты Шагал занимался тем, что удалял частично слой краски, обеспечивая ее высветление, или затемнением утяжелял цвет, процарапывал изображение, наносил штрихи и точки, нужные контуры. По существу, это была работа со светом. Художник колдовал над витражами, вовлекая в творческий процесс всех своих помощников. По воспоминаниям, «в нем ощущалось сознание избравшей его высшей силы, к которой оказывались причастны и работающие с ним люди».