Projekt synagogy vypracoval vídeňský architekt Max Fleischer, ale finální podoba je dílem plzeňského stavitele Emanuela Klotze. Jedná se o budovu s trojlodím a s dominantní dvojitou věží směřujícím k hlavní plzeňské Klatovské třídě.
Před začátkem druhé světové války byla budova poškozena útokem vlajkařů. Během protektorátu zde vznikly provizorní prostory, kde se šily uniformy pro německý wehrmacht. Po válce synagoga sice sloužila svému účelu až do roku 1973, nevhodné úpravy ovšem jejímu stavu příliš nepomohly.
Podívejte se také na díl Skrytých pokladů o bytu T. G. Masaryka:
Poté budova dlouho chátrala a byla na několik let uzavřena. Od roku 1989 se stavba postupně rekonstruovala a nyní po náročné moderní opravě je objekt opět jednou z dominant Plzně. Uvnitř skrývá vzácné varhany a bohatou výzdobu. Unikátní jsou především mozaiková okna.
