Synagogę nazywano także Szpitalną, ze względu na sąsiedztwo z dawnym szpitalem żydowskim oraz Ubogich, ponieważ modlili się w niej najbiedniejsi członkowie gminy żydowskiej. W XVIII wieku przeprowadzono gruntowną przebudowę synagogi, w latach 1830-1834 dobudowano piętrową oficynę, mieszczącą przedsionek, sanitariaty i na piętrze babiniec. W 1861 roku dobudowano skrzydło zachodnie. Pod koniec XIX wieku połączono synagogę z budynkiem po wschodniej stronie i ulokowano w niej m.in. modlitewnię Bractwa Ner Tamid.

W okresie międzywojennym zrobionych zostało wiele prac konserwatorskich i wykończeniowych. Jednakże podczas II wojny światowej wnętrze zostało zdewastowane i podpalone. W latach 1946-1947 była w niej wytwórnia macy i do 1985 roku w jednym pomieszczeniu synagogi znajdowała się rytualna ubojnia drobiu. W 1951 roku znajdowały się w niej magazyny i zakład produkujący obuwie. Po przejęciu synagogi przez Gminę Wyznaniową Żydowską w Krakowie, w 1995 roku rozpoczęto remont synagogi.

Po renowacji, jaką przeprowadzono w roku 2001, odbywają się w niej nabożeństwa, a także spotkania, koncerty, wystawy itp.

Budynek wzniesiony został w stylu barokowym, a najciekawszy element wystroju stanowią polichromie z tematyką biblijną oraz znaki zodiaku związane z żydowskim tradycyjnym podziałem roku obrzędowego na miesiące.