Wnętrze

We wnętrzu synagogi zachował się bogaty wystrój malarski, gdzie polichromie przetrwały w głównej sali modlitewnej, a ponadto w sieni przejściowej i na dwóch kondygnacjach babińca (obecnie – klatka schodowa). Według tradycji, autorami malowideł byli włoscy artyści, bracia Fenichel z Mielca lub malarze z Buska. Prace prowadzone wewnątrz budynku wykazały, że pod obecnymi polichromiami jest druga warstwa malarska, nawiązująca do tradycji barokowych.

We wschodniej części synagogi znajduje się obszerna główna sala modlitewna, do której wchodzi się przez przedsionek, nad którym znajdują się dwie, otwarte do wnętrza kondygnacje babińca. Nawa posiada sklepienie beczkowe z wydzielonymi pasami sklepiennymi. Takie same znajdują się w przedsionkach.

Na sklepieniu sali głównej zachowało się tondo z dwukrotnym przedstawieniem orła w locie: u dołu nad gniazdem z pisklętami, przy tym inskrypcja: "Jak orzeł, co gniazdo swoje ożywia, nad pisklętami swoimi krąży, rozwija swe skrzydła i bierze je, na sobie samym je nosi" (Pwt 32,11), powyżej z młodymi na skrzydłach, przy tym inskrypcja: "Wyście widzieli, co uczyniłem Egiptowi, jak niosłem was na skrzydłach orlich i przywiodłem was do Mnie" (Wj 19,4). Na suficie widnieje także Lewiatan połykający własny ogon, będący symbolem czasów mesjańskich. We wschodniej części sklepienia znajdowało się przedstawienie Tory w postaci rozłożonego zwoju. W ramach prac  konserwatorskich zostało ono zrekonstruowane. Na ścianie południowej zachowało się m.in. XX-wieczne malowidło przedstawiające menorę, gdzie symetrycznie do niej na ścianie północnej znajduje się stół na chleby pokładne, opatrzony inskrypcją:„Będziesz zawsze kładł na stole przede Mną chleby pokładne.” (Wj 25,30). Prócz menory jest jeszcze 5 innych przedstawień instrumentów muzycznych oraz dwa wizerunki zwierząt biblijnych .

Na ścianie wschodniej zachowała się  inskrypcja fundacyjna, obejmuje dwie kamienne, złocone  tablice z chronogramem 652, który odpowiada dacie 1864-1865.

Na pozostałych ścianach zachowały się liczne malowidła przedstawiające sceny biblijne, w tym widoki miejsc świętych, których zachowało się 12, z czego 4 na pierwszym piętrze babińca. Jedną z popularnych scen jest potop, symbolizujący koniec kataklizmu, a także "Nad rzekami Babilonu", która jest przedstawiana jako pejzaż z widokiem miasta i przepływającą obok rzeką, przy której rosną wierzby, a na nich zawieszone są instrumenty muzyczne. Synagoga jest także jedną z siedmiu w Polsce, w której zachował się pełny cykl zodiakalny. Ciekawym zjawiskiem jest wyobrażenie skorpiona, przedstawianego jako jaszczurka lub krokodyl. Na jednej ze ścian zachowało się przedstawienie kosza z pierwocinami plonów.

W synagodze płaskie pola rzeczywistych elementów architektonicznych uzyskały iluzyjną przestrzenność.

W przedsionku synagogi zachowała się na ścianie wschodniej banderola z inskrypcją, w ramach prac konserwatorskich i przebudowy obiektu w latach 2009-12zostały odsłonięte i wyeksponowane trzy warstwy polichromii, które powtarzają tę samą inskrypcję: „To miejsce należy do Świętego Bractwa Czyniącego Miłosierdzie”. Nad portalem do sali modlitw zachowała się inna inskrypcja: „To miejsce należy do do Domu Bożego, wejdźmy tłumnie”.Na ścianach synagogi zachowały się także różnego rodzaju upomnienia. Powszechne były upomnienia dotyczące godnego zachowania się w bóżnicy i nieprzeszkadzania w nabożeństwie. Do dnia dzisiejszego zachowały się także dwie pary zdobionych, dwuskrzydłowych drzwi, posiadające płyciny oraz bogaty detal w formie rombów i rozet kwiatowych.