Ēka funkcionēja gan kā lūgšanu nams, gan izglītības iestāde – mācību māja. Pilsētas ekonomiskais uzplaukums 20. gs. 2. ceturksnī deva iespēju atjaunot un uzlabot jau laiku nokalpojušo sinagogu. 1939. gadā tajā norisinājās vērienīgi pārbūves darbi. Pēdējais kapitālais remonts par sinagogas vecākā, Zāvela Čerfasa, saziedotiem līdzekļiem veikts 20. gadsimta 70. gados. Sinagoga savu darbību pārtrauca 1990. gadā, kad avārijas stāvokļa dēļ tika slēgta.
Pēc restaurācijas dievnams atvēris durvis apmeklētājiem 2016. gada 22.janvārī, kad sapulcējušos pilsētniekus un viesus uzrunāja galvenie sinagogas atjaunotāji. Jau 23.janvārī tajā atkal notika pirmais dievkalpojums, kas sauca kopā Rēzeknē dzīvojošos ebreju kopienas pārstāvjus un pilsētas viesus.