Le vitrail de saint Apollinaire n’est plus à son emplacement d’origine. Il fut déplacé du chœur dans le transept sud. Dans le chœur, le besoin de lumière imposa le remplacement de quelques verrières denses et colorées du début du 13e siècle par des verrières en grisaille plus lumineuses. Ce déplacement eut lieu certainement au début du 14e siècle car de cette époque date la partie inférieure traitée en grisaille et jaune d’argent selon le style du moment (et sans cohérence iconographique avec la partie supérieure), ainsi qu’une seconde bordure traitée en losanges rouges et bleus pour adapter la verrière à la largeur de la nouvelle baie de destination.
Le vitrail du 13e siècle raconte la vie de saint Apollinaire et s’achève par une représentation de la hiérarchie des neuf chœurs angéliques sans lien, apparemment, entre les deux sujets. Les chœurs des anges occupent 9 panneaux partagés en 3 registres (ou rangés horizontales). À chaque registre correspond un « ordre ». Cette stricte hiérarchie est inspirée du texte « La Hiérarchie céleste » d’un théologien du 6e siècle, le pseudo-Denis.
Au bas de la représentation de ces neufs chœurs d’anges, on trouve tout d’abord à gauche les anges thuriféraires (A) qui balancent des encensoirs , à droite les archanges (B) qui portent une lance et foulent les anges déchus représentés en démons, et au milieu, les Principautés qui tiennent un livre (C). Au dessus à gauche, les Puissances (D) tiennent elles aussi une épée, les Vertus (E) ont un sceptre et à droite les Dominations (F) sont couronnées. Enfin dans le registre supérieur, respectant ainsi la hiérarchie céleste telle qu’elle est établie dans plusieurs textes de la liturgie chartraine au 13e siècle, sont placés de part et d’autre des Trônes (G), les Chérubins (H) aux triples paires d’ailes et les Séraphins (I) qui se distinguent des précédents par les yeux qui ornent leurs plumes.
C’est un sujet qui a été peu illustré en vitrail, cependant on le retrouve à l’extérieur de la cathédrale de Chartres traité dans la pierre. L’exceptionnelle conservation des panneaux du vitrail incitait à révéler le détail de ceux-ci. La reproduction à l’échelle 1 permet de juger de la qualité du dessin et de la finesse du travail de peinture malgré la hauteur à laquelle sont placés ces panneaux. C’est aussi un exemple type quant à l’harmonie colorée du dessin d’une verrière narrative du début du 13e siècle, même si le sujet n’est pas un récit. On retrouve le jeu des fonds et des bordures, et comment sont mêlés habilement sujets et composition d’ensemble.
La serrurerie est l’exacte reproduction du système de barlotière avec panneton, feuillards et clavettes de l’époque, quant au cadre en bois, c’est un restitution hypothétique du système de pare close au pourtour de la verrière originale. Il a disparu tôt, certainement par manque d’entretien, au moment où les baies à meneaux imposaient les scellements par solin (voir Vitrine 6 : La mise en place dans la baie).