Synagoga zbudowana została z drewna modrzewiowego bez wykorzystania gwoździ. Miała 18 metrów wysokości i 11 szerokości. Zgodnie z protokołami z pierwszej przebudowy w 1646 dobudowano babiniec dla kobiet. Rekonstrukcje synagogi miały miejsce także w latach 1705 i 1712. Wybitnym osiągnięciem sztuki ciesielskiej był łamany dach pokryty gontem. Według Zygmunta Glogera jeden ze szczytów narożnych „nosi na sobie piętno stylu nazywanego dzisiaj zakopiańskim”. Nawę główną synagogi obiegał ozdobny fryz. Dwa pawilony znajdujące się na rogach budynku przypominały alkierz tradycyjnych polskich dworów. W przybudówkach mieścił się sąd rabinacki.
Pośrodku głównej sali modlitw stała wyjątkowo piękna bima, mająca formę ośmiobocznej wieży z oknami i łukami, pokrytej misternymi rzeźbieniami, w całości przykryta piramidalnymi daszkami, wspartymi na słupkach, połączonych górą arkaturowym fryzem. Dach nad podium ośmioboczny z „latarnią” z tralek i hełmem z wieloboczną, wysoką gałką;