为此组委会专门邀请清华大学美术学院设计专家坐镇现场，从天坛的建筑造型到人物造型再到电影主题，亲自指导多位设计师进行创作。经过反复的推敲和打磨，历时五个多月，出了60多份设计稿，终于确定了奖杯的设计方案。
“天坛奖”奖杯深植于中国文化，整体造型吸收借鉴了中国汉代侍女拂袖彩陶俑的造型特点与雕刻手法，流线型线条的基础上，又带有一些柔和的雕刻感，大气而不失细节。
中国传统舞蹈中的水袖舞与天坛的剪影意象相结合，给人的直观感受是“一个身姿绰约的舞者，用水袖甩出天坛的剪影。”简明扼要的表达出“天坛奖”名称的同时，也将中国独有的文化元素很好的融合了进去。
有此基础，再经过设计者的艺术化处理，整座奖杯造型刚柔相济，既有硬朗的雕刻感，又兼具飘带的柔美度。两条极具动感的水袖在奖杯舞者的头顶上方交汇，与祈福时的双手合十有些相似，表达了对北京国际电影节以及每位参与者最美好的祝福，寓意吉祥。
除了表层形象，“天坛奖”奖杯还饱含着厚重的内涵。
奖杯整体高度为45厘米，其中底座高9厘米，杯身36厘米，都是“9”的倍数，象征着天坛奖最高的荣誉。奖杯底座被设计成3层，而在中国传统文化中向来有“一生二，二生三，三生万物”的说法，寓意着“天坛奖”枝繁叶茂的未来。而顶层底座设计为7片花瓣，灵感来自于北京国际电影节的LOGO，也象征着代表第七艺术的电影。
设计定稿，奖杯的创作总算是完成了一半，然而接下来对于制作奖杯的材料选择，设计组也是颇费了一翻心思。
为了寻找到最合适的材料和工艺，他们一边走访北京周边的工艺品生产厂家，一边与各专家学者取经，深入了解中国传统工艺品的制造材料和制作方法，最终经过衡量，决定采用古法“失蜡法工艺”，再在全铜铸造的杯身上通体镀24K金。
为了更精准的将奖杯从二维平面打造成三维立体的样式，设计小组充分利用了先进的3D打印技术，既能够对细节进行微调，又能最大限度的缩短模型制作时间。就这样，一遍遍的“打印——修改——打印——修改——打印”直到奖杯呈现最完美的状态。
通常来说，奖杯的底座和底座上的铭牌是焊在一起或者铆在一起的，这种简单的操作工艺达不到天坛奖所要求的精益求精的标准。
