Stará synagoga stávala v Dolním Městě v Růžové ulici ve dvoře domu Samuela Žida čp. 73. Po vzniku Židovského Města nechala vrchnost roku 1684 vystavět od základu novou synagogu z kamene a cihel s pěkným klenutím až po střechu a opatřila také její vnitřní zařízení s malovanou výzdobou. V roce 1861 byla synagoga výrazně modernizována – stará klenba byla stržena, stěny a strop zvýšeny asi o 1,5 metru, vestavěna nová galerie pro ženy se zděným schodištěm a celý interiér byl vyzdoben dekorativní výmalbou s motivy gotických kružeb. Roku 1717 židovská obec přistavěla vedle synagogy patrový rabínský dům (XIX, čp. 541), jehož součástí se stala i starší rituální lázeň v podzemí. V přízemí býval obchod, černá kuchyně s chlebovou pecí, byt šámese a vstupní místnost k mikve, v patře rabínská kancelář, byt rabína a od roku 1780 tzv. „rabínská kaple“, sloužící jako zimní modlitebna. Mezi léty 1785 až 1850 zde sídlila také obecní židovská škola. Bohoslužby se v synagoze konaly do podzimu 1941, pak bylo vnitřní zařízení zničeno a synagoga sloužila jako sklad. Také po válce byla synagoga využita jako skladiště a chátrala. V roce 1969 se zřítila střecha a plánovala se demolice stavby, k níž však nedošlo. Rozhodnutím zastupitelstva města Polné byla v roce 1994 synagoga předána do vlastnictví Federace židovských obcí v ČR, která v letech 1998–2000 a 2010–2014 provedla její obnovu. Celkové náklady, vynaložené v rámci projektu, činí 26 014 000 Kč.