Alături de arta profană și strâns împletită cu ea se află arta sacră, domeniu în care Constantin Udroiu a fost maestru incontestabil și recunoscut. După cum s-a spus, arta sa religioasă se întemeiază pe o pregătire riguroasă, având ca bază canoanele didactice stabilite în prestigioasa Școală de Artă Sacră din București, înființată de Nicolae Iorga, tocmai pentru a păstra vie tradiția artei ortodoxe de origine bizantină.

Udroiu este maestru al unei arte cu două căi, în care, alături de pictura laică modernă, iese la iveală aderarea sa la tradiția bizantino-română. El păstrează motenirea antică dezvăluind în același timp uimitoarea sa capacitate de a folosi tehnicile derivate din vechile ateliere ale meșterilor culorii. 

S-a impus astfel ca un maestru în arta icoanei, căreia i-a dedicat mereu o parte din numeroasele sale expoziții, făcând-o cunoscută inclusiv prin conferințe pe care a fost invitat să le susțină, tocmai pentru a ilustra această tradiție străveche și astfel impunându-se ca iconograf. 

Icoanele sale, uneori adevărate „uși regale”, apar nu numai în biserici italiene importante, de exemplu în Catedrala din Melfi, unde este venerată Madona sa din Nazaret sau în Biserica principală din Pietrelcina, în biserica lui S. Pio, unde strălucește aurul icoanelor pe care a reprezentat Via Crucis, dar și în clădiri publice precum Sala de Consiliu a Primăriei L’Aquila.

Datorită dimensiunii și semnificației, între operele sale ocupă un loc aparte grandioasa Madona Nikopeia, o icoană rotundă cu diametrul de cm. 140, devenită un simbolul al Făurăriei Artei (Fucina dell’arte) căreia Constantin Udroiu i-a dedicat ultimii ani ai vieții și care s-a transformat apoi în Asociația Nikopeia.

Trebuie spus, însă, că Udroiu este un profund cunoscător în primul rând al artei țării sale, așa că alături de icoanele pe lemn și foită de aur de tradiție bizantină curată, el practică și răspândește și un tip popular de icoană, icoana pe sticlă. Acesta este un aspect al artei românești, dar nu numai, pe care își propune să-l facă cunoscut și mai ales să-l păstreze și să-l transmită mai departe.

Așadar, plăcerea de a picta după canoane folclorice s-a transformat la Udroiu în plăcerea de a aborda orice temă cu această tehnică pe care artistul a fost capabil să o inoveze cu măiestrie, după cum atestă numeroasele picturi dedicate bisericilor și peisajelor.