Dopo l'annessione del Granducato di Toscana al Regno d'Italia, con il completo riconoscimento dei diritti di culto per le comunita non cattoliche e l'emancipazione ebraica, fu possibile realizzare, anche a Firenze, capitale del regno, una grande sinagoga fuori dal vecchio ghetto ebraico (chiuso nel 1848). Ancora una volta, per l'edificazione del Tempio Maggiore, suggello di tale emancipazione,come nel caso di altre chiese non cattoliche, venne scelta un'area all'interno di uno dei recenti quartieri di espansione urbana, in questo caso quello della Mattonaia, gravitante intorno a piazza d'Azeglio (ingegnere Luigi Del Sarto 1862 1866).

     L'edificio fu iniziato solo nel 1874, su progetto di tre architetti: il vercellese Marco Treves (cui si deve anche la sinagoga di Pisa ed il nuovo cimitero ebraico fiorentino di Rifredi), il modenese Vincenzo Micheli (autore dell'arcone in piazza della Repubblica e dell'ampliamento di palazzo Corsini sul Prato) ed il campigiano Mariano Falcini (progettista dell'Osservatorio Astronomico di Arcetri, del cimitero delle Porte Sante e della ristrutturazione-ampliamento del Santuario di S. Margherita a Cortona).

     La costruzione fu ultimata nel 1882, con una spesa di un milione di lire, grazie al lascito del rabbino David Levi. Esternamente la sinagoga (parola derivante dal greco "luogo dove si riunisce la comunita", nella stessa accezione, quindi, del latino ecclesia) si richiama a quelle moresche spagnole di rito sefardita (Sefarad, in ebraico, significa appunto Spagna), rientrando in quel clima eclettico ottocentesco che aveva visto sorgere sinagoghe neoromaniche, neogotiche, neomoresche; in particolare questa ha molti elementi desunti dall'architettura araba dell'Alhambra.

     Dominata dalla grande cupola rivestita di rame, punto di riferimento nel paesaggio urbano, presenta una facciata qualificata da un loggiato ad archimoreschi, serrato da due torricine laterali a foggia di minareti, da un grande arcone con le Tavole della Legge in chiave d'arco e da belle bifore e trifore. ll rivestimento e' realizzato in bicromia, secondo l'uso del policromismo orientale, mediante travertino di Colle Val D'Elsa e marmo rosa d'Assisi. Internamente un atrio pavimentato a mosaico collega il loggiato alla sala: in tale ambiente si trova il lavamano per la purificazione ed una lapide che ricorda la visita di Umberto I nel 1887.

     La sala, con abside rivolta ad est, verso Gerusalemme, reca all'interno di quest'ultima, l 'aron, contenitore o arca, del sefer (rotolo) della Torah (dottrina: corrisponde al Pentateuco biblico). L'aron ha un baldacchino sorretto da sei colonne scure ed e' serrato in alto dalle tavole della legge. Nel tondo azzurro centrale e' un versetto biblico, tratto dal profeta Ezechiele:

     "Benedetta la gloria del Signore dalla sua sede".

     Di fronte all'aron si trova la bimah, il luogo rialzato dove viene letta la "parola", perimetrato da una cancellata con arabeschi di grande virtuosismo, a sinistra si trova invece il pulpito dorato, dove la "parola" viene commentata.

     Sugli altri tre lati la sala e perimetrata da ambulacri con archi arabi polilobati, poggianti su coppie di colonne; superiormente gli ambulacri sostengono il matroneo (luogo destinato alle donne durante le funzioni) chiuso da grate recanti il menorah, tipico candelabro a sette bracci del tempio di Salomone.

     Le decorazioni pittoriche, a finte piastrelle e a motivi neomoreschi e neomedioevali color oro, blu e rosso, le dobbiamo a Giovanni Panti: sono decorazioni geometriche e fitomorfe in quanto la religione ebraica vieta la raffigurazione umana.

     Belle le porte e gli altri arredi dovuti agli artigiani Gaiani, Cheloni e Tilli. Si osservino particolarmente le lumiere di Egisto Gaiani, la decorazione pittorica a trina di ventaglio orientale della cupola, di Giovanni Panti, e il pavimento marmoreo policromo con il motivo della stella di David.

     Dal. 1981, nell'ambiente sovrastante il loggiato, e' stato aperto un piccolo, ma interessante museo, con una documentazione sui luoghi ebraici fiorentini e vari oggetti legati al culto, come i rotoli della Torah ed i loro tipici rimmonim (pinnacoli) del Keter Torah (corona) che li proteggono, quando sono chiusi. Splendida la coppia di quelli in argento, di anifattura veneziana, del XVIII secolo. Nel museo si conserva anche il modello ligneo servito per la costruzione del Tempio.