Projekt Vöckla: „[...] choć nie nagrodzony, uznano wówczas za powszechnie najcenniejszy, który z powodu jedynie kosztowności przerastającej siły finansowe przedsiębiorstwa nie mógł być przyjętym”.
Kolejny konkurs architektoniczny rozpisano w czerwcu 1873. Początkowo wygrał projekt synagogi w stylu egipskim Stanisława Adamczewskiego, lecz po raz kolejny projekt nie został zaakceptowany przez Komitet Budowy Synagogi. Następnie zamówiono projekt u znanego warszawskiego architekta Leandra Marconiego. 3 stycznia 1874 został on zaakceptowany przez namiestnika Królestwa, generała Fiodora Fiodorowicza Berga.
Budowa thumb|Widok od strony ul. Tłomackie thumb|Synagoga widziana z poziomu placu, po lewej widoczny zachowany wodozbiór Gruba Kaśka 14 maja 1876 odbyła się uroczystość wmurowania kamienia węgielnego pod budowę synagogi. Już po rozpoczęciu budowy w otworze fundamentu umieszczono puszkę, zawierającą tekst z historią synagogi w językach polskim i hebrajskim. Cała budowa trwała dwa lata.