Synagoga została zbudowana w latach 1626-1654 na miejscu starej bożnicy na stoku wzgórza przy wałach miejskich. W 1838 przebudowano szczyty, dach oraz wystrój wnętrza. Podczas II wojny światowej hitlerowcy zdewastowali synagogę, w której urządzili magazyn. Po wojnie zostały ściany bez okien, zniszczone przypory i puste wnętrze.
Po zakończeniu wojny synagoga przez 10 lat stała opuszczona do chwili, gdy w 1957 doszło do zawalenia dachu. Od tego czasu lokalne władze miejskie zainteresowały się losem budynku i przystąpiły do stopniowej renowacji przeprowadzanej w latach 1960-1963, następnie w latach 70. XX w., podczas której przywrócono jej wygląd przedstawiony na akwaforcie Kajetana Kielisińskiego z roku 1838. Podwyższono dach, i przywrócono dawny kształt szczytów i wieżyczki. Dostawiono też od zachodu inny niż poprzednio dwukondygnacyjny budynek kryty dachami o kalenicach prostopadłych do ścian sali głównej.
Po remoncie w synagodze umieszczono galerię sztuki i od 1995 Muzeum Żydów Galicji.
Opis pochodzi ze strony: https://pl.wikipedia.org/wiki/Synagoga_w_Lesku
