W 1961 powstał plan otwarcia w synagodze zakładu gastronomicznego z kawiarnią. Ostatecznie decyzją Ministerstwa Kultury i Sztuki z 5 czerwca 1964 synagoga została przekazana na potrzeby Miejskiej Biblioteki Publicznej (jej organizatorem był dyrektor Wojewódzkiej i Miejskiej Biblioteki Publicznej w Rzeszowie, Stanisław Piziak). W latach 1964–1966 synagoga została gruntownie wyremontowana i zaadaptowana do nowego przeznaczenia według projektu Czesława Białego. Główną salę modlitewną przecięto płytą na dwie kondygnacje, zbudowano wewnętrzną klatkę schodową, izbę szkolną podzielono na trzy pomieszczenia, w miejscu szafy ołtarzowej aron ha-kodesz powstało dodatkowe okno, zainstalowano system grzewczy, wodny i kanalizacyjny. Prace sfinansowało Prezydium Wojewódzkiej Rady Narodowej w Rzeszowie ze środków na kulturę. Następnie w latach 1966–1967 Sabina Kozłowska i Bogusław Bałos przeprowadzili techniką kazeinową konserwację fragmentu osypującej się wówczas XIX-wiecznej polichromii w centralnej części synagogi, ponad dawną bimą. Pozostałe malowidła ścienne zostały po wykonaniu ekspertyzy pokryte białą farbą, co uzasadniono brakiem środków na ich restaurację.