Синагогу збудовано 1897–1898 років за проєктом архітектора Г. Шлейфера, будівництво вела фірма підрядника Л. Гінзбурга. Після смерті Лазаря Бродського (1904) садиба й будинок хоральної синагоги перейшли у власність молитовного товариства.
Двоповерхова цегляна будівля з цокольним і аттиковим поверхами зовні нагадує романську базиліку: центральний об’єм з головною залою під двосхилим дахом, до якого прилягають нижчі вхідна та вівтарна частини. Фасади мають характерну для Києва кінця XIX століття цегляну пластику з ліпними фризами, розетками й арабесками. На стіні, зверненій до Єрусалима, — тригранна апсида, у бічних навах — галереї для жінок, у цоколі було окреме молитовне приміщення для ремісників — «кравецька синагога».
Синагога діяла до 1926 року, потім її передали під клуб кустарів «Дер Штерн» («Зірка»), пізніше тут був Будинок єврейської культури (до 1941). 1946 року будинок передали Київському театру юного глядача (працював тут 1948–1955), 1955–1997 років тут був Київський театр ляльок. Актрисою театру ляльок була Діна Проничева, яка врятувалася під час розстрілів у Бабиному Яру 1941 року й дала свідчення на Київському процесі 1946 року. 1992 року тут відновилися богослужіння, 1997-го будинок повністю повернули єврейській громаді; 1997–2000 років його відремонтували й відновили молитовну залу.