Zewnętrzna bryła miała cechy neoromańskie, natomiast wystrój wnętrza nawiązywał do stylu mauretańskiego. Sala główna mieściła ponad 180 miejsc dla mężczyzn, a zachodni babiniec – blisko 140 miejsc dla kobiet. Dziewięciopolowe sklepienie opierało się na czterech filarach, pomiędzy którymi stała bima. W przybudówkach od wschodu i południa mieściły się biura gminy żydowskiej oraz zimowa sala modlitewna. Taras południowej przybudówki prawdopodobnie wykorzystywano podczas święta Sukkot. Gmina należała do nurtu reformowanego; w synagodze używano najpierw harmonium, a od 1867 roku organów.
W 1897 roku, podczas antyniemieckich i antyżydowskich zamieszek po upadku rządu Kazimierza Badeniego, synagoga została uszkodzona.
Przebudowa w XX wieku Od lat 20. XX wieku smíchovska gmina żydowska poszukiwała parceli pod nową synagogę. Ponieważ zamierzenia tego nie udało się zrealizować, postanowiono przebudować istniejący obiekt. Projekt przygotował Leopold Ehrmann, a prace zakończono w 1931 roku. Budynek przedłużono od zachodu, w sali głównej powstała empora chórowa z miejscem na organy, a większość historyzujących dekoracji zewnętrznych usunięto. Ujednolicone tynkowane elewacje i attyka nadały synagodze funkcjonalistyczną, monumentalną formę.