Peu après, un nouvel édifice est construit à une centaine de mètres de là, presque à l'angle de la rue aux Juifs (au niveau du ) et de la rue des Boucheries Massacre (actuelle rue Massacre). La tour circulaire qui flanquait le bâtiment est représentée dans le "Livre des fontaines de Rouen "de Jacques Le Lieur (1525). On trouve la synagogue mentionnée dans le ""Second plan de la Ville de Rouen" (1782)" établi pour les par Rondeaux de Sétry, président de l'Académie des sciences, belles-lettres et arts de Rouen, puis décrite en 1821 par l'historien Eustache de la Quérière comme un grand pavillon de style roman, presque carré, à demi enterré, avec deux étages voûtés. Son aspect est rendu par un dessin d'architecture du conservé aux Archives départementales de la Seine-Maritime et intitulé "Pignon de la synagogue".