Uma das indagações que sempre se fizeram os historiadores foi a nítida diferença com que a Inquisição tratava muçulmanos e judeus. Na verdade, o número de processos por conta de seguidores da religião de Maomé é diminuto e totalmente desproporcional ao do julgamento dos cripto-judeus considerados apóstatas da igreja católica por retornarem à prática judaizante.

No século XIX, um padre que trabalhava no local, tentando consertar o telhado que se desfazia, descobriu, por trás do forro do teto, a madeira original da sinagoga e, por baixo do reboco que recobria as paredes, belos murais decorados ao estilo da época. Em 1885, o local foi declarado patrimônio histórico nacional e iniciada a sua restauração.

A sinagoga de Córdoba não possui entrada direto da rua, fato comum aos demais templos judaicos. Entre a sala de orações e o portão, há um pequeno pátio, à direita do qual está localizada a porta principal. A construção possui duas salas: um pequeno átrio e o local de orações, propriamente dito. A galeria das mulheres fica no andar superior e, alguns degraus acima, é possível ter-se uma visão geral do recinto sagrado. Apesar do passar dos séculos, ainda é possível admirar os rebuscados trabalhos que ornam as paredes e murais decorativos, sinal inegável da influência islâmica na arte judaica da época. Há também inscrições do livro dos Salmos, em hebraico, em vermelho sobre fundo azul.

Os ornamentos de toda a construção são basicamente compostos por atauriques, que são arabescos em formato de vegetação, esculpidos em alto relevo, muito comuns na arte islâmica e al-andalus, que se multiplicam compondo estrelas de várias pontas. A parede ocidental, na direção de Jerusalém, fica à direita da porta principal que dá acesso à sala de orações. No centro desta há um vão de quase 3 metros de largura, onde ficava a Arca Sagrada, com os rolos da Torá. Em uma parede próxima, há uma inscrição referente ao fundador da sinagoga, que diz: "Santuário Provisório e local do Testemunho feito por Isaac Moheb, filho de Efrain Waddawa, no ano 75. Oh, D'us, atende-nos e apressa-te em reconstruir Jerusalém". A parede norte, situada em frente à porta que conduz à sala de orações, também está decorada com os mesmos arabescos em gesso, em estilo mourisco, e possui cinco arcos romanos por onde penetra a luz na sinagoga.

Em 1999, mais uma vez a sinagoga de Córdoba reviveu seus dias de glória, com a realização de um serviço religioso de Shabat, em hebraico, pela primeira vez em cinco séculos.