На час будівництва царська адміністрація заборонила зведення у Києві капітальних синагог. Тому Г.-Я. Розенберг офіційно отримав дозвіл на спорудження житлового особняка, а потім погодив з губернськими органами влади його пристосування під єврейський молитовний будинок. На поч. 20 ст. власником будинку синагоги став племінник Г.-Я. Розенберга, барон В. Гінцбург — син петербурзького банкіра Г. Гінцбурга, зять цукрозаводчика Лаз. Бродського. Він також був почесним блюстителем Фундуклеївської жіночої гімназії, почесним попечителем Другого київського комерційного училища, головою Київського відділення Товариства поширення освіти серед євреїв у Росії.
1916 його коштом було реконструйовано інтер'єр синагоги, збільшено галереї другого ярусу для жінок (арх. В. Риков). 2001—03 здійснено реконструкцію будинку з підсиленням його архітектурно-художніх якостей (архітектори А. Острайхер, В. Хромченков та ін.).
Фасади реставровано, центральну вісь завершено банею, що її передбачав первісний проект М. Гарденіна; в тилу прибудовано новий об'єм з вестибулем та службовими кабінетами, також завершений банею. Інтер'єри оновлено; в їхньому опорядженні використано деякі елементи, що залишилися від оформлення 1940—50-х рр.: ритуальна шафа Арон-Кодеш для зберігання сувоїв Тори, 16 живописних вставок із символічними зображеннями, виконаних олією на полотні. Під час реконструкції виконано вітражі (художники Є. Котляр, О. Котляр) у вікнах головної зали (зображення іудейських символів) та вестибюля (триптих «Єврейська сюїта»).
Двоповерхова з підвалом, цегляна, тинькована, у плані — видовжений прямокутник, внутрішнє планування зального типу. Належить до типу хоральних синагог, включає двосвітню молитовну залу з галереєю.
В архітектурі використано деталі історичних стилів, головним чином мавританського. Чоловий фасад має центральний ризаліт, підкреслений пілонами, які прикрашають декоративні ніші. Арковий портал (вхід не використовується за призначенням) обрамлюють колонки доричного ордера. Вікна другого поверху мають вишукану стрілчасту ланцетоподібну форму, в центральному ризаліті об'єднані арковою нішею. Завершує чоловий фасад багатопрофільний карниз із цегли та баня. На торцевому фасаді віконні прорізи з півциркульними перемичками й фігурні декоративні ніші. Привертає увагу також витонченість рисунка металевих ґрат, розташованих на подвір'ї. Пам'ятка — типологічно рідкісна споруда, що завдяки виразності силуету добре виділяється серед навколишньої забудови.
Синагога діяла до 1929, після закриття тут містився клуб кустарів Подолу. 1945 відновила діяльність. З 1992 при ній працює Київська міська єврейська громада. До комплексу синагоги входить розміщене у глибині садиби окреме приміщення для випікання маци, що функціонує з 1960-х рр. [1587].