Situata nel cuore dell'antica "carrière", che significa strada in lingua provenzale, e classificata come Monumento Storico dal 1924, la sinagoga molto originale è straordinariamente ben conservata.
Costruita alla fine del XV secolo sulle fondamenta di un'antica casa, la sinagoga conserva di questo periodo solo parte dell'aula inferiore e la torre della scalinata. Ricostruita in parte sopra la Via Ebraica nel XVIII secolo, è progettata su due livelli sovrapposti e la sua pianta assume specificità proprie delle comunità del Comtat Venaissin e di Avignone.
Il vocabolario architettonico e ornamentale, unico al mondo, che si trovava nelle quattro sinagoghe del Comtat nel XVIII secolo, è conservato solo a Cavaillon ea Carpentras.
La sinagoga era un elemento importante della vita della comunità, sia un luogo di preghiera, di incontro ma anche una scuola. Oggi ospita il Museo Ebraico Comtadin (Musée de France) che possiede una ricca collezione di oggetti religiosi e manoscritti che testimoniano la vita collettiva degli "Ebrei del Papa".