W 1660 roku gmina żydowska w Chełmie uzyskała przywilej od króla Jana Kazimierza na wzniesienie murowanej i przesklepionej bożnicy w miejscu synagogi spalonej w 1648 r. przez wojska kozackie (która z kolei stała na miejscu wcześniejszej bożnicy drewnianej)[1.1].

Prostokątna sala głównej chełmskiej bożnicy, o nietypowym, dwunawowym układzie, stosunkowo niska, była przykryta sklepieniem krzyżowym, wspartym na dwóch kwadratowych słupach. Grube ściany budowli w narożach wzmocnione były masywnymi przyporami. Pojedyncze, przesklepione łukowo okna były rozmieszczone po trzy w ścianach bocznych oraz po dwa w ścianach szczytowych, przy czym, po dobudowaniu babińca, okno w elewacji północnej zostało częściowo zamurowane i przekształcone w okno wewnętrzne. We wnętrzu znajdował się wysoki, sztukateryjnie zdobiony aron ha-kodesz z XVIII lub XIX wieku oraz wolnostojąca bima, której drewnianą balustradę zamieniono na żelazną w czasie remontu w 1911 roku. Polichromie ścian sali głównej, naśladujące marmurowe okładziny i formy architektoniczne, a także polichromie przedstawiające motywy roślinne i zwierzęce oraz widoki miast wykonano zapewne w 1911 lub 1933 roku[1.1].

Bożnica spłonęła w wielkim pożarze w 1848 r., jednak zaledwie 2 lata później została odbudowana. W 1879 r. przeprowadzono gruntowny remont, dobudowując babiniec wzdłuż jej północnej ściany. W 1907 r. budynek był w złym stanie technicznym, jednakże kolejny remont został przeprowadzony dopiero w 1933 r., kiedy to od strony zachodniej dobudowano kolejne pomieszczenie. Obiekt został przez Niemców zburzony w latach 1940–1941, a ruiny rozebrano[1.3]. Do dziś pozostały jedynie fundamenty.

Pierwsza synagoga w tym miejscu, drewniana, została zbudowana prawdopodobnie w drugiej połowie XVI wieku[1.4]. W niektórych źródłach znaleźć można informację, iż powstała ona w budynku kupionym przez Żydów od zakonu dominikanów, który został zaadaptowany na potrzeby synagogi. W 1580 r. pierwsza bożnica spłonęła.