Sembla que, en un principi, era destinada únicament a la lectura pública i a l’estudi de la Llei, i no a la pregària o al culte pròpiament dits. D’origen discutit, és gairebé segur que la destrucció del temple de Salomó (587 aC) i la deportació a Babilònia (586 aC) hi tingueren un paper important. El culte espiritual, propugnat per Ezequiel, com a substitució del sacrificial, juntament amb l’obra de restauració d' Esdres (s. V aC), exigia la formació de centres d’estudi de la Llei. Al llibre de Nehemies hom troba ja un esquema de la futura litúrgia sinagogal —origen d’una bona part de la litúrgia cristiana—, consistent en la lectura d’una perícope del Pentateuc i una altra dels profeta , precedides de la recitació del text Escolta, Israel Šemà’’ i les Divuit Benediccions ( Šěmoné ‘esré ) i seguides d’una homilia per part del president o d’un membre de l’assemblea invitat per ell —al Nou Testament, Jesús i els apòstols aprofiten la invitació com una ocasió per a anunciar l’evangeli—; a la fi, els sacerdots assistents beneeixen el poble. Actualment, a més del president, generalment un rabí, el bon ordre del servei requereix un cantor o lector i un sagristà sagristà ( hāzān ).
A l’interior de l’edifici, hom hi conserva els rotlles de la Llei ( Torà ), dins l’arca santa aron ha-qodeš , col·locada al mur de davant del públic (en les més antigues de Palestina, com a Massada i a l’Heròdion, anteriors a l’era cristiana, orientades sempre cap a Jerusalem, l’arca era portàtil). Hi havia, a més, llànties i trompetes o corns per a anunciar l’any nou i el dissabte. Abans de la destrucció de Jerusalem (70), a la ciutat hi havia prop de cinc-centes sinagogues. I n'hi havia no sols a Palestina i a Babilònia, sinó a tots els països de la diàspora . No sempre eren edificis especials. Les dels segle III al VII, construïdes ordinàriament en forma basilical de triple nau, tenien bancs de pedra tot al voltant per als homes, i sovint galeries superiors per a les dones (detall que continua essent norma entre els jueus ortodoxos). El paviment, de mosaic, ostentava a voltes figures animals i humanes com en el cas de Dura Europos. Entre els motius ornamentals, a més de composicions florals i geomètriques, hi havia sovint el canelobre de set braços del temple. El president seia a l’anomenada “càtedra de Moisès”, de pedra. L’ambó del lector s’alçava al centre de la sala, com també és costum avui dia.
A les modernes sinagogues reformades, on no hi ha separació de sexes i on s’empren l’orgue i d’altres instruments, la disposició interna pot prendre formes particulars. Generalment hom manté l' orientació vers Jerusalem. Arquitectònicament són famoses la de Worms (1034), la d’Espira (segle XII), les gòtiques de Colònia, Estrasburg, Ratisbona, Frankfurt i les d’estil araboandalusí de Toledo (segle XIV). Més modernament (segle XIX) sol abundar un estil eclèctic, amb preferència pel moresc (Berlín, París, Florència). Actualment, sobretot als EUA, són edificis complexos on hi ha, a més, biblioteca, escola, sales de reunió, etc.
Als Països Catalans, anomenada sovint escola , la sinagoga solia ésser situada dins el call. Les aljames importants en tenien més d’una —cas de Barcelona, de València o de Palma —, la principal de les quals era dita sinagoga major . Després de l’expulsió dels jueus no convertits en funcionaren algunes clandestinament, com la descoberta pel Sant Ofici a València el 1500 a casa de Salvador Vives i Valeriola i Castellana Guioret, oncles de Lluís Vives.