Oggi è rimasta soltanto la sinagoga sefardita o spagnola poichè, essendo pericolante, la vicino scola italiana è stata demolita intorno agli anni quaranta.
Situata nel cuore della città vecchia entro le antiche mura, la sinagoga non presenta esternamente alcun segno che la faccia individuare come luogo di culto; è anzi inglobata in un edificio che si affaccia su via del Ghetto Grande (oggi via Sara Levi Nathan).
In questo edificio dovevano trovarsi anticamente, oltre agli uffici amministrativi, le scuole (quella materna, la jeshivà di studi cabalistici, quella di musica sinagogale) , Nella facciata, volta a sud-est verso Gerusalemme, si apre il grande portone d'ingresso riservato agli uomini e accanto, più piccolo, quello delle donne che immette direttamente, attraverso una ripida scola, alle due sale del matroneo. L'ingresso degli uomini ha un portalino in pietra rifatto nell'Ottocento. All'epoca, per dare spazio al lunotto, devono ridurre l'altezza dei portoni, ma non riducono il numero dei riquadri di ciascun battente (il quinto riquadro in alto risultava cosi più piccolo degli altri quattro). Infatti, secondo lo Qabbalà il numero cinque ha valore per il detto ricorda che la tua mano ha cinque dita e non quattro", cioè è fatta per dare e non per prendere. Il portone, rifatto recentemente, ha oggi sei riquadri. Altre cose duran il recente restauro sono state cambiate: il recupero, ottenuto grazie all' appassionato interessamento della presidente della circoscrizione centro, Silvana Mariotti, era pero indispensabile.
L'ingresso prende luce anche dall'ampia vetrata che si apre sul cortile retrostante, dove si celebra la festa delle Capanne (Sukkot). Un piccolo ambiente adibito forse a ghenizà, una specie di cimitero di vecchi libri di preghiera deteriorati, è accessibile solo dal cortile. Negli altri locali a piano terra, sono situati il bagno rituale (miqwé), il forno per le azzime di Pasqua e il pozzo, sempre presente data l'importanza dell'acqua come elemento purificatore nella ritualistica. Una fontanella è posta in fondo al corridoio d'ingresso, prima di solire le scale che conducono alla sala del culto.
Lo posizione dell'ingresso alla sala è verso est (Gerusalemme),
identica a quella di poche altre sinagoghe coeve di rito spagnolo (Ancona,
Carpentras e Cavaillon, in Francia). L' arca (Aron) di Pesaro, in legno
intagliato e dorato, è fiancheggiata da colonne e sormontata da
una enorme corona (keter), anch' essa in legno dorato. Ora del complesso
resta solo la traccia sulla parete, poiché nel 1970 è stato
trasferito nella nuova sinagoga di Livorno (Toscana. ltinerari ebraici
/Livorno). E datato 1708 e firmato da Angelo Scoccianti di Cupramontana,
ebenista famoso. In faccia, al di sopra della porta di accesso, si eleva
il complesso del podio (tevà), una vera e propria galleria sopraelevata,
in cui trovano posto, non solo l'officiante, ma, come è l'uso del
rito sefardita, i cantori del coro. Ad essa si accede salendo una doppia
scala addossata alle pareti laterali: i gradini sono quindici, come nell'antico
Tempio di Gerusalemme. suo balconcino settecentesco, in legno intagliato
e dorato, è stato trasferito decenni or sono nella scola levantina
di Ancona.
Ai lati del ballatoio figurano, racchiusi in cornici sovrapposte
e in rilievo, due dipinti a tempera ottocenteschi: a sinistra, le mura
di Gerusalemme, immerse in una campagna con un ruscello, sotto cui corre
la scritta immagine del sacro Tempio - che sia ricostruito ai nostri giorni";
a destra, ai piedi del monte Sinai, l' accampamento degli ebrei e la tenda-tabernacolo,
in cui era custodita l' aron con le Tavole della Legge. L'ignoto pittore
si era forse ispirato a racconti di un viaggiatore di ritorno dalla Palestina,
poiché quello che definisce Tempio di Gerusalemme è in realtà
la moschea di Omar.
Un triplice arco sostenuto da quattro colonne in finto marmo e capitelli decorati con festoni fioriti, mette in rilievo la separazione tra la sala e la galleria e conferisce un aspetto monumentale all'insieme architettonico. Lungo la parete volta a est si aprono, disposte su due ordini, le finestre del matroneo, riservato alle donne e un tempo schermate da grate intagliate con minutissime stelle di David. Molti anni or sono, dopo un restauro, le grate sono state montate nella Sinagoga di Talpioth, vivino Gerusalemme. Addossate alle pareti e ai lati dell'arOn sono disposte panche di legno; altre panche doppie corrono parallele alle prime.
Grazie alle alte finestre la sala è piena di luce; nelle ore
serali, vengono accesi numerosi lumi a olio (uno per famiglia) appesi alle
aste, sorrette da ganci, sotto la volta. Prima del restauro la volta era
dipinta di blu cobalto, su cui spiccavano i rosoni di un giallo carico;
pure gialli erano i tralci di quercia, omaggio degli ebrei sefarditi ai
Della Rovere, signori di Pesaro.