Na ścianach znajdują się barwne polichromie. Ich główny element dekoracyjny, obok ornamentów w kształcie wici roślinnych oraz lokalnych i egzotycznych zwierząt, to wielkie XIX-wieczne tablice z hebrajskimi i aramejskimi cytatami biblijnymi oraz tekstami modlitw.
Na ścianie wschodniej znajduje się rzeźbiony w kamieniu, niezwykle bogato zdobiony manierystyczny Aron ha-kodesz z dwiema kolumnami i wielką nadstawą z Koroną Tory w okrągłym medalionie, zasłonięty bogato tkanym, nowym parochetem. Został ufundowany przez Naczelnego Rabina Polski Michaela Schudricha i Fundację Judaica.
Dawniej synagogę i pobliskie budynki gminy żydowskiej otaczał arkadowy mur z bramą, który po wojnie nie został odbudowany. Przed wejściem do synagogi widać jeszcze fundamenty zniszczonych kramnic, pochodzących z pierwszej połowy XVIII wieku.
13px Synagoga jest obiektem, który stanowi wartość zabytkową. Została ona wpisana do krajowego rejestru zabytków nieruchomych pod numerem 81 w dniu 24 stycznia 1957 roku.
Legendy Z synagogą związana jest legenda o rabinie, który przybył do Tykocina pod koniec XVI wieku i umieścił w wielkim żyrandolu amulety z wypisanymi modlitwami. Te amulety, według tradycji tykocińskiej, miały chronić Żydów od różnych nieszczęść.