Synagogę wzniesiono w latach 1626-1629. Usytuowana była między pl. Mickiewicza a ul. Kazimierzowską. Przy jej wznoszeniu zastosowano tzw. styl narodowy (podobnie jak w synagogach we Lwowie i Żółkwi), oparty na przepisach Talmudu. Budynek wzniesiony z cegły posiadał skarpy i był pokryty renesansowym dachem. Obiekt składał się z części głównej, mieszczącej salę modlitewną, kruchty w formie przybudówki i przedsionka. Nad kruchtą znajdowała się galeria dla kobiet (kobieca modlitewnia), połączona oknami z główną salą. Około poł. XIX wzniesiono przybudówkę od strony ulicy Kazimierzowskiej. Po pożarze w 1761 wykonano sufit z drewna imitujący strop. Na początku XX pokryto dach blachą ocynkowaną i zmieniono konstrukcję dachową nad krużgankiem. Synagogę wraz z wyposażeniem spalili hitlerowcy 12 września 1939.
W środku sali modlitewnej znajdowała się bima, w formie 4 słupów zakończonych sklepieniem tworzącym baldachim. Na ścianie, naprzeciw wejścia urządzono aron ha-kodesz. W przedsionku znajdowała się kuna, czyli małe wgłębienie w murze z hakami, do których przywiązywano skazanego, aby wymierzyć mu karę. Wśród sprzętów znajdujących się w synagodze należy wyróżnić mosiężne menory i blachy naścienne, bogato rzeźbioną koronę na torze, zasłonę przed szafą ołtarzową z polskim orłem.