All'inizio dell'occupazione di Pilsen, la sinagoga fu utilizzata come magazzino per le proprietà ebraiche confiscate. In seguito venne utilizzata come fabbrica per la produzione di uniformi per i soldati tedeschi.

Dopo la Seconda guerra mondiale, fu restituita alla comunità ebraica di Pilsen che la utilizzò come luogo di culto fino al 1973, quando fu classificata monumento storico e venne parzialmente ricostruita. Durante il restauro, all'interno della sinagoga venne ritrovato un un residuo della battaglia per la liberazione della città che ebbe luogo nel 1945: un proiettile conficcato in una delle tavole dei Dieci Comandamenti, quella che recita: "Non uccidere".

Dietro la sinagoga, nel parco intitolato all'attore pilsenese Miroslav Horníček, si trova un piccolo memoriale realizzato con le parti dei piloni originali del monumento "Grazie, America!" che si trova nel centro di Pilsen.