La salle du vitrail évoque sous un angle didactique cet art florissant en Champagne méridionale, dont l’Aube est le département de France le plus riche pour le 16e siècle.
Le choix des pièces illustre les techniques des verriers et leur évolution au cours des siècles : grisaille, jaune d’argent, sanguine, émaux.
Petits chefs-d’œuvre à hauteur d’yeux, les rondels (dont un orné d’une éblouissante Tête d’homme barbu au turban), les écus armoriés (avec montures en chef-d’œuvre), les bordures décoratives (putti, faunes, élément décoratifs à la Archimboldo), proviennent de vitraux civils autant que religieux.
Enfin, l’art du vitrail brille de ses derniers feux avec les délicates œuvres du maître verrier troyen Linard Gontier au début du 17e siècle, provenant de l’Hôtel de l’Arquebuse à Troyes, véritables miniatures sur verre.