Réalisée par l'architecte Abraham Hirsch en 1863 dans un style néo-byzantin, la grande synagogue est inscrite à l'inventaire des monuments historiques. Elle est construite à l'emplacement de l'ancien arsenal de Lyon, construit sous François 1er en 1536 et détruit en 1793. La synagogue est divisée en 2 bâtiments, le premier donnant sur le quai de 160 m2 avec sa belle façade, et l'autre en retrait de 550 m2.