Wydłużono wtedy budynek w kierunku zachodnim oraz od strony południowej dostosowano do niego tylne ściany dwóch kamienic. W 1878 przeprowadzono generalny remont oraz renowację synagogi.
W latach 80. XIX w. budynek został rozbudowany o szeroką, piętrową, neoromańską część frontową, a w jej przyziemiu od strony południowej umieszczono salę dla kobiet. Równolegle przebudowano dach oraz attykę. W 1929 inżynierowie stwierdzili bardzo zły stan budynku, a w 1935 stwierdzono już spękanie elewacji zachodniej i północnej.
Podczas II wojny światowej, 8 listopada 1939 hitlerowcy spalili synagogę, następnie w 1941 wysadzono ją w powietrze i w 1942 rozebrano jej mury. Zachowała się murowana bima w stanie trwałej ruiny, objętej opieką konserwatora. Została osłonięta dachem i nocą jest podświetlana. Teren nazwano Skwerem Starej Synagogi. mały|Ogrodzenie Starej Synagogi od strony ul. Żydowskiej (2018) Architektura Murowany budynek synagogi wzniesiono na planie kwadratu w stylu manierystyczno-barokowym. Sala główna w świetle murów ok. 14,0 × 14,0 m, zagłębiona na ok. 1 metr poniżej poziomu terenu, posiadała sklepienie dziewięciopolowe z lunetami oraz z najmniejszym polem środkowym. Przekrycie pola środkowego było znacznie obniżone w stosunku do obiegającego sklepienia krzyżowo-żebrowego.