Synagoga została wzniesiona w latach 1633-1634. Usytuowana jest w centrum dawnej dzielnicy żydowskiej, około 300 m na wschód od chmielnickiego rynku. W sąsiedztwie synagogi wzniesiono dwie szkoły kahalne, dom talmudyczny i mieszkanie rabina. Od północy do synagogi przylegał cmentarz grzebalny używany od 1565 r.

Synagogę wybudowano na planie prostokąta z jednoprzestrzenną salą modlitw, dwudzielnym przedsionkiem na parterze i emporą dla kobiet nad nim. Zachowane do dziś sklepienie krzyżowe pochodzi z XIX-wiecznej przeróbki po pożarze. Dekoracja ścian utrzymana była w stylu rokokowym. Z czasu odbudowy po pożarze pochodzi także obecna forma czterospadowego dachu.

W synagodze mięsci się obecnie  Ośrodek Edukacyjno–Muzealny „Świętokrzyski Sztetl” im. Majera Małego.