Її звели у XVII столітті на місці дерев'яної синагоги, що загинула під час великої міської пожежі. Будівля належить до оборонного типу та вирізняється масивними цегляними стінами, характерними для сакральної архітектури того часу.
Єврейська громада Сокаля почала формуватися ще у XVI столітті й відігравала важливу роль у розвитку міста. Синагога була духовним і громадським центром єврейського кварталу, що розташовувався у південно-західній частині Сокаля.
Під час Другої світової війни діяльність синагоги припинилася. У 1942 році нацисти створили поблизу єврейське ґетто, куди примусово переселили єврейське населення Сокаля та навколишніх містечок. Більшість його мешканців стала жертвами Голокосту.
У повоєнний радянський період будівлю використовували як складське приміщення, що призвело до її поступового занепаду. Сьогодні синагога перебуває в аварійному стані, однак зберегла основні конструкції, а також окремі елементи внутрішнього й зовнішнього оздоблення. Попри руйнування, вона залишається цінною історико-архітектурною пам'яткою та важливим нагадуванням про багатовікову історію єврейської громади Сокаля.