Rēzeknes Zaļās sinagogas izbūve saistīta ar pilsētas uzplaukumu 19. gs. vidū. Pēc tam, kad caur Rēzekni – toreiz Režicu – tika uzbūvēta pirmā dzelzceļa līnija, pilsētā strauji pieauga iedzīvotāju skaits. Daudzi no tiem nodarbojās ar tirdzniecību un galvenie šīs nozares pārstāvji pēc etniskās piederības bija ebreji. Palielinoties ebreju kopienai piederīgo skaitam, radās nepieciešamība pēc pulcēšanās vietas un sinagogas. 1845. gadā būvētās ēkas novietojums bija pārdomāts. Vieta tai rasta pilsētniekiem pieejamā vietā, pilsētas vecajā daļā starp Ludzas ceļu (tagad Latgales ielu) un Rēzeknes upi. Līdzekļus sinagogas celtniecībai saziedoja vietējie ebreju namsaimnieki. Ēka funkcionēja gan kā lūgšanu nams, gan izglītības iestāde – mācību māja. Pilsētas ekonomiskais uzplaukums 20. gs. 2. ceturksnī deva iespēju atjaunot un uzlabot jau laiku nokalpojušo sinagogu - 1939. gadā tajā norisinājās vērienīgi pārbūves darbi. Pēdējais kapitālais remonts par sinagogas vecākā, Zāvela Čerfasa, saziedotiem līdzekļiem veikts 20. gadsimta 70. gados. Sinagoga savu darbību pārtrauca 1990. gadā, kad avārijas stāvokļa dēļ tika slēgta.
Pateicoties Eiropas ekonomikas zonas finanšu instrumenta programmas atbalstam, Rēzeknes zaļās sinagogas ēku ir izdevies restaurēt. Projekts paredzēja sinagogas plānojuma struktūras atjaunošanu tās sākotnējā izskatā, logu, griestu, grīdas un apdares materiālu atjaunošanu, kā arī bojāto konstrukcijas un dekora elementu atjaunošanu. Ēkas projekts izstrādāts saskaņā ar Latvijas būvnormatīviem, apbūves noteikumiem, plānošanas un arhitektūras uzdevumu, kā arī izsniegtajiem tehniskajiem noteikumiem. Restaurācija veikta saskaņā ar labas prakses principiem, ar vietējo būvuzņēmēju spēkiem, darbu gaitā konsultējoties un apmainoties pieredzē ar daudziem pieredzējušiem Latvijas restauratoriem un amatniekiem. Atjaunotajā būvē izvietota unikāla digitāla ekspozīcija par Rēzeknes ebreju kultūrvēsturisko mantojumu. Fasādēs maksimāli saglabāts vēsturiskais koka apšuvums, daudzas durvis un dekoratīvās detaļas. Objekts restaurēts ļoti saudzīgi, izmantojot tradicionālas, un tādēļ ekoloģiskas un dabai draudzīgas krāsas.