Головна синагога являє собою величну цегляну будівлю, виконану в мавританському стилі, який дуже часто проявлявся в архітектурі європейських синагог. Будівля зазнала реконструкції на місці старої споруди 1853 року, а через аварійний стан у 1895 році її було зруйновано. Сучасна будівля збудована у 1897 році на кошти єврейської громади. Як і всі молитовні будинки, велика синагога була перетворена радянською владою на клуб, а потім – на Будинок культури, в стінах якого з’явився найвідоміший український танцювальний ансамбль "Ятрань". Після Другої світової війни будівля перебувала в напівзруйнованому стані, і тільки у 1991 році її було передано єврейській релігійній громаді, яка його відновила.