È la più antica sinagoga ancora in uso in Europa, risalente al 1270, e uno dei più antichi edifici gotici della capitale ceca, con un grande valore storico e architettonico. Unica sinagoga ancora dedicata al culto nel quartiere di Josefov, rimane il cuore spirituale della comunità ebraica di Praga.
All'epoca della sua costruzione, nel XIII secolo, era chiamata "Nuova" in relazione alla sinagoga esistente (nel frattempo scomparsa) e divenne "Vecchia-Nuova" man mano che venivano costruite nuove sinagoghe nel quartiere Josefov.
All'esterno appare piuttosto austera, con il suo frontone in mattoni rossi e l'altezza ridotta rispetto ai grandi edifici Art Nouveau del quartiere. Poiché il livello del suolo si è alzato rispetto al periodo gotico, è necessario scendere diversi gradini per raggiungere l'interno dell'edificio. Dopo aver attraversato l'anticamera con volta a botte, si accede alla sala principale sotto un magnifico timpano decorato con una foglia di vite in bassorilievo, le cui radici rappresentano le 12 tribù di Israele.
La grande sala è divisa in due alte navate le cui volte sono sostenute da pilastri esagonali con capitelli ornati di fogliame. Il centro dello spazio sacro è dominato dalla bimah, il leggio utilizzato per la lettura della Torah, circondato da una griglia gotica in ferro battuto. Lo stendardo che lo sovrasta fu un dono dell'imperatore Ferdinando III alla comunità ebraica di Praga per ringraziarla del ruolo svolto nella difesa della città contro gli svedesi. La Torah è al suo solito posto, vicino al muro orientale.
Secondo l'usanza dell'ebraismo ortodosso, la sinagoga aveva aree separate per uomini e donne: queste ultime potevano seguire le cerimonie religiose da un annesso a nord, costruito nel XVIII secolo.
Dal gennaio 2024, è possibile acquistare un biglietto combinato per visitare sia la sinagoga Vieille-Nouvelle che le altre sinagoghe che fanno parte del Museo Ebraico. Si noti che la sinagoga è chiusa il sabato e durante le festività ebraiche.