Au premier étage de la synagogue, au centre du mur est de la salle de prière, est logée l'arche sainte, inscrite dans un décor architecturé à cinq travées comportant des lambris peints. Au dessus de l'arche sainte, une corniche cintrée formant un fronton en ressaut surplombe le tympan, lui-même surmonté d'un oculus largement décoré. Sur le mur est, les travées de lambris adjacentes au nord et au sud comportent deux plaques de marbre noir gravées. La travée à l'extrémité sud expose le fauteuil d'Elie (Référence du dossier : IM84001896) tandis que lui répond à l'extrémité nord un motif décoratif également logé dans une niche. La façade et les lambris de l'arche sainte sont peints en faux-marbre gris, rose et jaune, rehaussé de peinture dorée. Ils sont ornés de nombreux éléments de décor rapporté.

L'entrée de l'arche sainte est précédée par une clôture néo-gothique, faite d'arceaux en fer forgé entrecroisés qui délimite un espace surélevé d'une marche. Le sanctuaire s'ouvre par des vantaux que sépare une traverse amovible ; sur le revers, les panneaux inférieurs sont peints. Dans l'arche sainte, des menuiseries peintes en vert avec rehauts dorés occupent les trois côtés de la pièce : elles comprennent, au-dessus d'un corps de bahut, une ordonnance de niches en plein cintre rythmée par des pilastres et couronnée par une corniche. Ces niches conservent des rouleaux de Torah. Au centre de la pièce se trouve une arche sainte mobile abritant un rouleau de Torah casher. Le plafond de l'arche sainte est peint en bleu et parsemé d'étoiles dorées.