Ubicada en el corazón de la antigua "carrière", que significa calle en provenzal, y catalogada como Monumento Histórico desde 1924, la sinagoga muy original está notablemente bien conservada.
Construida a finales del siglo XV sobre los cimientos de una antigua casa, la sinagoga sólo conserva de esta época parte del salón inferior y la torre de la escalera. Parcialmente reconstruido sobre la calle Hebreo en el siglo XVIII, está diseñado en dos niveles superpuestos y su diseño adquiere especificidades específicas de las comunidades de Comtat Venaissin y Avignon.
El vocabulario arquitectónico y ornamental, único en el mundo, que se encontró en las cuatro sinagogas del Comtat en el siglo XVIII, sólo se conserva en Cavaillon y Carpentras.
La sinagoga era un elemento importante de la vida de la comunidad, a la vez un lugar de oración, reunión pero también una escuela. Ahora alberga el Museo Judío Comtadin (Musée de France) que tiene una rica colección de objetos religiosos y manuscritos que dan testimonio de la vida colectiva de los "Judíos del Papa".