Возведение синагоги было начато в 1692 году при значительном содействии, которое оказал Ян ІІІ Собеский – на то время польский король и владелец Жолквы. Есть вероятность того, что руководил строительством Петр Бебера – королевский архитектор. Здание было построено в стиле позднего ренессанса с использованием элементов барокко. Синагога была размещена так, чтобы ее можно было использовать как одну из башен в целях обороны – к ней вплотную были расположены Еврейские ворота и городская стена, а само строение имело толстые стены с бойницами, сложенные из камня и кирпича. Храм, поддерживаемый в надлежащем состоянии и ремонтируемый время от времени, исправно выполнял свои функции до 1941 года, когда взрыв обрушил перекрытия и повредил интерьер. В послевоенные годы и вплоть до 1990-х синагога использовалась как склад. В 2000 году начались реставрационные работы по восстановлению храма, они продолжаются и поныне. Внутри синагоги сохранились элементы фриза, фрагменты настенных росписей и надписей в виде цитат из Торы и даже обрамление в стиле барокко алтарной ниши на восточной стене. После окончания реставрации здесь предполагается создание еврейского центра Галичины.