Архитектор Иегуда Магидович возвёл величественное здание, облик которого, однако, за десятилетия основательно изменился. Проект Магидовича был создан в традиционном стиле синагог Восточной Европы – строгие фасады с арками, огромный купол. В конце тридцатых годов архитектор Зеев Рехтер пристроил к фасаду широкие лестницы, вход оказался высоко поднятым над землёй. А в семидесятые здание было радикально реконструировано: его обнесли неизящными бетонными колоннами и оно стало напоминать гигантскую сороконожку.

В том же стиле были изменены главный фасад, внутреннее освещение и детали интерьера. На главном фасаде установлен барельеф с иерусалимской синагогой Хурву, разрушенной иорданскими солдатами в 1948 году. Великолепны здешние витражи: это копии витражей синагог, уничтоженных в Европе во время Холокоста. На Ковчеге надпись: «Господи, и рассыплются враги твои, и побегут от лица Твоего ненавидящие Тебя».

История синагоги – это история страны. В 1946 году еврейская подпольная организация Иргун взорвала в Иерусалиме британский штаб, расположенный в отеле «Царь Давид». По стране начались обыски, в подвале Большой синагоги власти обнаружили хранящееся тут оружие, смотрителя храма арестовали. После образования Израиля, в годы религиозного подъёма, огромный храм на 1100 мест по субботам был переполнен молящимися.

Но Тель-Авив развивался как светский город, верующие в поисках духовной жизни покидали деловой центр страны. Со временем десятки храмов центральных кварталов опустели. Нередко случалось, что в Большой синагоге не хватало мужчин для миньяна — группы молящихся необходимой численности. Талмуд устанавливает минимум 10 мужчин старше 13 лет, необходимых для совершения общественного богослужения.

В последние годы храм постепенно возвращается к жизни благодаря общественным активистам и молодёжи. В Большой синагоге проходят свадьбы, тут организуют субботние обеды, праздники, классы изучения Торы.