Bali się przeciętni warszawcy Żydzi, wśród których przeważali zwolennicy chasydyzmu i ortodoksyjnego judaizmu. A Wielka Synagoga na Tłomackiem miała być przeznaczona głównie dla najbardziej wyemancypowanej, zasymilowanej i zarazem najbogatszej części żydowskiej społeczności, stanowiącej w połowie XIX w. zaledwie jeden jej procent. To oni zainicjowali budowę – na początku 1860 r. reprezentujący tą grupę Komitet Budowy Synagogi zaproponował władzom miejskim kilka potencjalnych lokalizacji. Pod uwagę brano głównie najważniejsze ulice – jak Bielańska, Świętojerska czy Długa, ale także Elektoralną/Orlą, Królewską i Daniłowiczowską. 5 maja 1872 r. kupiono jednak plac przy Tłomackiem.

Gdy już powstała – jej uroczyste otwarcie odbyło się 26 września 1878 r., czyli w żydowski Nowy Rok (Jom Kippur) 5639 – była piękna. Imponująca. Wybrany w konkursie projekt w stylu „egipskim“, a właściwie renesansowo-klasycystycznym, powierzono Leandrowi Marconiemu, najlepszemu i jednemu z najdroższych wówczas warszawskich architektów. Była budowlą trójnawową, o klasycystycznej fasadzie, główna jej sala mierzyła ok. 29 na 33m. Wnętrza wykończono szlachetnymi materiałami. Przy jej budowie zastosowano nowatorską wówczas konstrukcję żeliwną,  była też wyposażona w centralne ogrzewanie i oświetlenie gazowe. W miejscu, gdzie nawa główna łączyła się z apsydą, znajdowała się tęcza wsparta na kolumnach symbolizujących kolumny Jachin i Boaz, które zdobiły wejście do Światyni Jerozolimskiej. Na łuku tęczy był napis odnoszący się do Mądrości: „Jej drogi drogami miłymi, ku szczęściu wiodą wszystkie jej ścieżki. Dla tego, co strzeże jej, drzewem jest życia, a kto się jej trzyma – szczęśliwy“. Inny napis -  inwokacja „Szma Israel...“ (Słuchaj Izraelu, Pan jest naszym Bogiem, Pan jest jedyny) znajdująca się między czaszą sklepienia apsydy a arkadami chóru, był nie do przyjęcia dla ortodoksyjnych wyznawców judaizmu, bo dwukrotnie zawierał - w piśmie - pełne imię Boga. Na frontonie zaś był napis po hebrajsku: „Niech Ten, który umieścił swoje Imię w tym domu, umieści między Wami miłość i braterstwo, pokój i przyjaźń“. Szczyt synagogi zwieńczony był kopułą w kształcie korony z gwiazdą Dawida - za pomysł z koroną również niektórzy ortodoksi krytykowali architekta. Świątynia mogła pomieścić ok. 2,2 tys. wiernych - na galerii przewidziano 1050 miejsc dla kobiet, a na dole 1150 dla mężczyzn. Jej wnętrze było dość surowe, ożywiały go świeczniki i balustrady z brązu. Mieściła za to wiele darów od bogatszych członków społeczności żydowskiej. Najwspanialszy ufundowała bankierska rodzina Natansonów. Była to Arka Przymierza, wykonana na wzór biblijnej z cedrowego drewna specjalnie ssprowadzonego w tym celu z Libanu, osłaniana przez czerwono-białe zasłony, haftowane złotymi nićmi. Znany wydawca Salomon Lewental podarował dla synagogi ozdobny, rzeźbiony w drewnie pulpit, który stanął przed ołtarzową szafą (Aron hakodesz). Wnuczki Antoniego Ajzenbauma utkały kobierzec nakrywający bimę.

Kazania w synagodzie, należącej do nurtu reformowanego, wygłaszano w języku polskim, a na piątkowe nabożeństwa, którym towarzyszyły występy chóru, mogli wchodzić do niej także chrześcijanie (występami zachwycał się m.in. Ignacy Paderewski).

Wielka Synagoga zajmowała posesję przy Tłomackiem nr 7, stojąc frontem do dzisiejszej al. Solidarności,. Przed nią rozciągał się zadrzewiony skwer z kutym w żelazie ogrodzeniem.  W latach dwudziestych XX w. przeszła gruntowny remont.

Przetrwała zaledwie 65 lat. Po 1940 r. Niemcy urządzili we wnętrzu, a także na przyległym skwerze, skład mebli zrabowanych z getta. A 16 maja 1943 r. o godz. 20.15 synagogę podminowano i wysadzono w powietrze – zrobił to osobiście kat getta, generał Jurgen Stroop na znak „zakończenia misji ostatecznego rozprawienia się z Żydami Warszawy“, zapisując potem w swoim raporcie: „Żydowska dzielnica mieszkaniowa w Warszawie przestała istnieć“.Stroop jednak nie wygrał – w zgliszczach getta wciąż ukrywali sie ludzie. Do początków 1944 r. – jak podają Tatiana Berenstein i Adam Rutkowski – ruiny dzielnicy zamkniętej zamieszkiwało kilka tysięcy osób. Od upadku powstania warszawskiego do wyzwolenia – kilkaset osób, których nazywano „Robinsonami getta“. Data 16 maja jest jednocześnie datą upadku powstania w Getcie. W archiwum Żydowskiego Instytutu Historycznego znajduje się „Złota Księga“ – przekazany w 1966 r. przez Helenę Weisflog dokument, opisujący najstarsze dzieje synagogi.

W 1976 r. na miejscu, gdzie znajdowała się Wielka Synagoga, zaczęto stawiać wieżowiec, obecnie nazywany „Błękitnym“. Budowa nie mogła się skończyć – ciągnęła się aż do 1991 r., z rozmaitymi przeszkodami. Gminna wieść głosiła o „klątwie rabinów“ – sprzeciwowi przeciw profanowaniu uświęconego miejsca. Klątwa miała zniknąć dopiero wówczas, gdy tuż obok w odbudowanym budynku dawnego Instytutu Nauk Judaistycznych i Głównej Biblioteki Judaistycznej ulokował się Żydowski Instytut Historyczny..

Samo Tłomackie przed wojną było znacznie większe niż dzisiejszy zaułek, opatrzony tą nazwą. Ulicę, a właściwie plac, otaczały empirowe, niewysokie kamienice. Sięgała aż do dzisiejszego baru KFC-Pizza Hut i Starbucksa, a Gruba Kaśka wyrastała pośrodku placu. Jedynym zachowanym budynkiem spod tamtego adresu jest kamienica przy obecnej al. Solidarności 75 (kiedyś Tłomackie 1). Drugim najważniejszym budynkiem na Tłomackiem, obok Wielkiej Synagogi, była pięciopiętrowa centrala telefoniczna PAST-y, obsługująca północne dzielnice Warszawy z numerami „11“ i „12“.  Została zniszczona podczas Powstania Warszawskiego (12-20 sierpnia bronił się w niej I Batalin Szturmowy „Nałęcz“ Organizacji Wojskowej „Korpus Bezpieczeństwa“).

Biblioteka:
Eleonora Bergman „Nie masz bóżnicy powszechnej. Synagogi i domy modlitwy w Warszawie od końca XVIII do początku XXI wieku“, Wydawnictwo DiG, Warszawa 2007
Jerzy Kasprzyckiego „Korzenie miasta. Warszawskie pożegnania. Tom II- Śródmieście Północne“, Wydawnictwo Veda, Warszawa 2004