Budynek dawnej synagogi w Działoszycach znajduje się przy ul. Krasickiego 2. Murowany obiekt w stylu neoklasycznym, kiedyś z ciekawym wystrojem architektoniczno-rzeźbiarskim, kryty był dachem dwuspadowym, został wzniesiony w 1852 roku.
Synagoga została założona na planie prostokąta, z salą główną na planie kwadratu. Od zachodniej strony do sali modlitewnej przylegała galeria dla kobiet na piętrze. Sala dla mężczyzn została przekryta sklepieniem zwierciadlanym. Galeria dla kobiet była nowsza, drewniana. O tendencji do bogatego wyposażenia wnętrza świadczy kamienny portal z sali do przedsionka, zamknięty łukiem półkolistym, ujęty w półkolumny, z płaskorzeźbami i wazonami kwiatowymi. Elewacje zewnętrzne bożnicy podzielone zostały toskańskimi pilastrami, między którymi umieszczono wydłużone, zamknięte łukiem okna. Dekoracyjnie potraktowano belkowanie z fryzem z tryglifami oraz metopami i rozetami. Trójkątne szczyty synagogi, ujęte w gzymsy, mieszczą hebrajskie napisy. W dobudówce pomieszczono cheder, bibliotekę, mykwę i mieszkanie rabina. W 1880 r., po śmierci Binema Moszkowicza z Stępowic, z ofiarowanych przez niego funduszy postawiono w synagodze aron ha-kodesz za 2000 rubli. Wykonawcą był snycerz warszawski. Synagoga w Działoszycach jest obiektem godnym uwagi nie tylko ze względu na interesujący detal architektoniczny, lecz także na fakt, że powstała w nowym etapie rozwoju architektury synagogalnej w Polsce – w etapie posługiwania się formami i dekoracją właściwą dla klasycyzmu, późnego klasycyzmu i stylów historycznych. Rzadko także znamy nazwiska architektów polskich bożnic. Synagoga w Działoszycach stanowi pod tym względem wyjątek. Powstała według projektu Felicjana Frankowskiego, budowniczego powiatu miechowskiego.
Po 1945 r. użytkownikiem obiektu był Państwowy Dom Dziecka, od 1965 r. mieścił się tu skład opału. Od 1970 r. zaczęło się rozpadać stopniowo sklepienie zwierciadlane, dach i jego konstrukcja. Obecnie zachowały się tylko mury obwodowe, wzmocnione od wewnątrz skarpami. Nad ścianami szczytowymi zachowały się trójkątne tympanony, częściowo zachował się klasycyzujący wystrój ścian zewnętrznych.