En 1853, la communauté israélite de Genève reçoit un terrain du gouvernement genevois pour y bâtir une synagogue. L’architecte zurichois Johann-Heinrich Bachofen conçoit un projet s’inspirant de la synagogue de Dresde. Les travaux débutent en 1857 pour se terminer en 1859. La synagogue est inaugurée le 1er juillet 1859 en présence des autorités locales. Elle est de style orientaliste avec un plan centré cruciforme et une grande coupole. En 1906, une rénovation des installations intérieures est effectuée et l’orgue est remplacé. En 1936, des travaux importants sont effectués : les façades sont restaurées et les galeries supérieures des femmes sont légèrement agrandies. En 1955, le porche est élargi, deux escaliers extérieurs sont ajoutés et permettent deux sorties de secours depuis les galeries supérieures. La grande coupole est restaurée et les quatre petites coupoles sur les tours crénelées sont supprimées. En 1979, une annexe est ajoutée au chevet de la synagogue. En 1989, le bâtiment est classé monument historique. L’année suivante, une restauration de l’enveloppe extérieure est entreprise. En 1996, une grande restauration est faite sur l’ensemble du bâtiment qui retrouve notamment son parement d’époque avec sa bichromie et les quatre coupoles sont restituées. En 2008, une nouvelle salle polyvalente est construite (BRULHART-DEUBER-PAULI (1985) 1993 / ZUMTHOR 2002).