Synagoga została zbudowana w latach 1610-1620, z inicjatywy Żydów sefardyjskich. W drugiej połowie XVII wieku, do ścian północnej oraz południowej dobudowano dwie przybudówki, mieszczące babińce. W XVIII wieku dodano przedsionek łączący synagogę z domem kahalnym. Murowany budynek synagogi wzniesiono na planie kwadratu, w stylu polskiego, późnego renesansu. Po dobudowaniu babińców, plan przybrał formę prostokąta o wymiarach 11,6 na 12,2 metra. Budynek centralny wieńczy grzebieniasta attyka, zasłaniająca tzw. dach pogrążony więcej -

„W całym różnorodnym kompleksie dzisiejszych zabudowań bożniczych w Zamościu, do części pierwotnych, organicznie związanych ze sobą, należą zaledwie sala główna i dwa oddziały boczne dla kobiet, przystawione od południa i północy do sali wyżej wymienionej (fig.24 i 25). Poza tem sień dzisiejsza może również jest pierwotną – w każdym razie musiała istnieć podobna do dzisiejszej. Mógł również istnieć chór kobiecy nad sienią. Reszta przystawek i przybudówek pochodzi z epoki znacznie późniejszej, w przeważającej części z ostatnich lat, gdy nie tylko wygląd zewnętrzny, ale i całe wnętrze uległo poważnym zmianom.

Sień bożnicy wielce przypomina podobne sienie kamienic w rynku. Mamy więc część przodkową szerszą, sklepione beczkowo z lunetami. Przeszło o metr niżej poziomu ziemi opuszczona, ma od wschodu wejście do sali modlitewnej, jeszcze o parę stopni niżej położonej, od zachodu zaś wejście po kilku stopniach do sali modlitewnej mniejszej. Część sieni węższa, sasklepiona dwoma polami krzyżowego sklepienia, ma w końcu wejście na dziedziniec, od zachodu wejście do talmud tory, od wschodu do oddziału kobiecego. Różnicę w szerokości obu części sieni wypełniają schody na chór. Część główna i oczywiście jedyną ciekawszą pod względem architektonicznym i artystycznym stanowi wielka sala modlitewna o architekturze XVII prawdopodobnie wieku (fig.26). Prawie kwadratowa w planie (11,35 x 13,43 metra) (fig 31). Dekoracja ścian sklepienia jest jednak cokolwiek inną. Podobnież jak w szczebrzeskiej, mamy tutaj 8 lunet połączonych w pary w rogach sali. Dekoracja sklepienia jest mniej sutą., profil żeber cokolwiek inny. Innem jest opracowanie katów sali zapomocą żagli konchowych – ściany maja pilastry, odpowiadające podziałom sklepienia – na ogół zaś całość jest bardziej architektonicznie przeprowadzona niż w Szczebrzeszynie.

W ścianach bocznych mamy tutaj również  ośm otworów do bocznych przedziałów kobiecych, nad nimi zaś zamiast wnęk, użytych w Szczebrzeszynie, rodzaj tablic obramionych bogatą listwą. Przy ścianie wschodniej miejsce pilastru środkowego zajmuje ołtarz, z wnęką pomiędzy dwiema kolumnami jońskimi, w mniejszej górnej części żłobkowanemi. Światło bezpośrednio wpada do wnętrza dziś tylko z dwóch okien wschodnich. Dwa zachodnie od początku może na chór kobiecy wychodziły, cztery zaś boczne dziś, po przebudowie gmachu, również służą za przeźrocza dla bocznych chórów kobiecych. Przed paru laty stały jeszcze przy murze zachodnim wewnątrz sali dwa chórki drewniane dla chłopców ze szkół. Rysunek tych chórów mamy w „Budownictwie drzewnym” Glogiera. Śladów po nich nie pozostało. Żelazna bima z roku 1788 zachowała się dobrze, ale przy restauracji została całkowicie pomalowana farbą srebrną. Dochowało się również parę starych świeczników (fig. 27). Co do wyglądu zewnętrznego dziś trudno osądzić jaki był pierwotnie. Zapewne kalenica dachu, dziś wspólna dla całej budowy wraz z chórami bocznemi i w kierunku z północy na południe ułożona, pierwotnie rozciągała się od zachodu na wschód. Mury jak w Szczebrzeszynie, rozczłonkowane były pilastrami  – te są widoczne jeszcze od  ulicy, w ścianie ołtarzowej.”

Źródło: Materjały do architektury bożnic w Polsce, A.Szyszko-Bohusz, 1926.