El término sinagoga procede del griego “synago” que significa reunir o casa de reunión. En Segovia llegó a haber cinco, conservándose solamente la que fue sinagoga Mayor, hoy convertida en convento de las clarisas; la iglesia es visitable.
Cumpliendo con las leyes de la época, cuando no se podía sobrepasar en altura a los templos cristianos, ésta es de pequeñas dimensiones y muy sobria en la decoración exterior. Los judíos al carecer de estilo artístico propio optaron por la arquitectura mudéjar (gótico mudéjar en este caso) que representaba la ventaja de ser rica en apariencia aunque de bajo coste.
La entrada actual se encuentra en el nº 1 de la plaza del mismo nombre, muy cerca de una de las siete puertas que cerraban la judería; para acceder se atraviesa un pequeño patio o corral.

Su planta es rectangular con orientación norte-sur, lo que hace pensar en su probable pasado como mezquita, ya que el edificio no está orientado hacia Jerusalem y sí hacia Córdoba, por lo que se cree que se construyó cuando ésta era capital del Califato, entre los siglos XI y XIII. Su cabecera coincide con la muralla de la ciudad separada de ésta por un estrechísimo callejón ahora integrado en el convento. Esta sinagoga fue confiscada y convertida en iglesia tras los acontecimientos que tuvieron lugar en 1410 y que dieron origen a la fiesta de la Catorcena.

El interior guarda un enorme parecido con Santa María la Blanca de Toledo con la que competía en belleza. Posee tres naves encaladas cubiertas con armadura de madera y separadas por arcadas de arcos de herradura sostenidos por pilares decorados con capiteles de motivos vegetales. Tiene dos alturas claramente diferenciadas, en la parte alta se instalaban las mujeres que asistían al culto casi de forma encubierta pues, además, accedían al templo por una entrada diferente.

La iluminación llegaba a través de pequeñas ventanas situadas en lo alto de las paredes, sirviendo también para proteger el interior de posibles ataques y ruidos del exterior así como para evitar que se oyesen los rezos desde fuera.
Las sinagogas se usaban también como lugar de reunión para las asambleas de esta comunidad, cuando se reunían bien por motivos administrativos, judiciales o educativos, pues hacían las veces de escuelas.
Desgraciadamente esta sinagoga sufrió un incendio en 1899 que destrozó la techumbre y la decoración de convento e iglesia. Ha sido varias veces restaurada desde entonces.