本发明公开了一种大型设置沉井封底施工方法，包括以下步骤：步骤一：海床基岩水下爆破成槽，沉井下沉至设计高程；步骤二：在沉井外井壁与海床基槽之间间隙进行扁平钢丝网兜石笼的抛填封堵，在扁平钢丝网兜石笼之上再依次抛填多层碎石防护；步骤三：扫描高程并制造安装钢桁架隔舱板；步骤四：首批隔舱板安装后，对首批封底的井孔清基；步骤五：首批井孔封底；步骤六：第二批井孔内的隔舱板安装，第二批井孔封底；步骤七：拆除全部锚缆、最外侧隔舱板，第三批井孔内封底；步骤八：剩余井孔内抽水，剩余井孔封底。本发明通过实施分层抛填的操作能够构建坚固防水屏障，有效隔绝水流，为沉井提供静水环境，确保封底混凝土高质量浇筑。