Она была построена в XVII веке на месте деревянной синагоги, уничтоженной во время большого городского пожара. Здание относится к оборонному типу и отличается массивными кирпичными стенами, характерными для сакральной архитектуры того времени.
Еврейская община Сокаля начала формироваться ещё в XVI веке и играла важную роль в развитии города. Синагога была духовным и общественным центром еврейского квартала, расположенного в юго-западной части Сокаля.
Во время Второй мировой войны деятельность синагоги прекратилась. В 1942 году нацисты создали поблизости еврейское гетто, куда принудительно переселили еврейское население Сокаля и окрестных городков. Большинство его жителей стали жертвами Холокоста.
В послевоенный советский период здание использовалось как складское помещение, что привело к его постепенному разрушению. Сегодня синагога находится в аварийном состоянии, однако сохранила основные конструкции, а также отдельные элементы внутреннего и внешнего убранства. Несмотря на разрушения, она остаётся ценным историко-архитектурным памятником и важным напоминанием о многовековой истории еврейской общины Сокаля.