Không chỉ làm bật lên vẻ đẹp, đây còn là khâu cuối cùng với vai trò lưu giữ độ bền của món đồ theo thời gian. Nghe tưởng đơn giản nhưng thếp vàng chính là bước khó khăn nhất, bởi nó đòi hỏi người nghệ nhân phải có kỹ thuật cao và phải thấy được sự thiêng liêng cao quý của nghề thì mới làm được .
Quy trình thếp vàng thành hay bại sẽ quyết định yếu tố thẩm mỹ của sản phẩm. Do đó, việc sơn thếp không chỉ đòi hỏi kinh nghiệm mà còn cần cả công cụ và nguyên liệu tốt. Quy trình thếp vàng lần lượt trải qua 3 bước là hom, cầm và thếp. Trước tiên, nghệ nhân phải xử lý phần thô của pho tượng cho nhẵn bóng, sau đó phủ lên một lớp sơn dày để ngăn chặn sự nứt gẫy của gỗ, lớp sơn này được gọi là hom. Quá trình hom một sản phẩm cũng khá phức tạp và mất nhiều thời gian với những yêu cầu nghiêm ngặt. Thứ nhất, loại sơn dùng để hom phải là sơn ta được cắt từ cây. Thứ hai, nghệ nhân phải hom từ 1 đến 3 nước sơn cho tới đi đạt yêu cầu, sau đó tiến hành mài và lót thêm 5 đến10 nước sơn cuối. Tùy theo mùa và tình hình thời tiết mà thời gian khô của các lớp sơn có sự khác nhau. Trung bình, thời gian sơn lớp sơn đầu tiên đến khi hoàn thiện lớp cuối cùng sẽ mất khoảng 15 ngày. Trước khi mang đi thếp vàng, sản phẩm còn được phết một lớp sơn cầm để khóa.
Nếu như các khâu hom và cầm khá phức tạp thì phết vàng lại là công đoạn vô cùng thú vị. Để dát vàng lên những pho tượng, người thợ phải có lá quỳ – loại lá đặc biệt được làm từ giấy dó, quét lên một loại mực làm từ nhựa thông, mùn cưa, hồ và keo da trâu. Vàng sau khi được nấu chảy, đổ khuôn thành phiến mỏng sẽ được cho vào giữa lá quỳ đánh dẹt để thành lá vàng mỏng hơn nữa. Một chỉ vàng trung bình dập thành một nghìn tờ giấy, nếu đem trải ra sẽ có diện tích hơn 1m2. Lá vàng sau khi đập dập, gỡ và cắt nhỏ được xếp xen kẽ vào giữa lá quỳ. Nhiệm vụ của người thợ là phải cầm lá quỳ sao cho lá vàng dính vào giấy, sau đó dán lên sản phẩm nhưng không được dí tay. Cuối cùng, nghệ nhân dậm vàng (hay lau vàng) một cách tỉ mỉ để sản phẩm không bị rạn và mất đi độ bóng.
