До кінця 90-х років минулого віка виникла необхідність будівництва нової будівлі синагоги. Планувалося побудувати цілий центр з надання послуг єврейському населенню - не тільки місце для молитов, але і мікву, кошерний ресторан, культурний центр і музей. Першим реальним кроком до реалізації плану будівництва синагоги стало нарада, проведене в кабінеті Ст. Лібмана 2 липня 2004 року. На цьому засіданні було констатовано той факт, що існуюча будівля синагоги не задовольняє потребам, і є необхідність у новому будинку, більш функціональним і більшим, ніж існуюче.

Попередньо вирішили розширити та реконструювати стару будівлю, але від цієї ідеї довелося відмовитися. Виділені і пожертвувані кошти вирішили вкласти в будівництво Нової синагоги. У другій половині 2004 р. провели конкурс з метою вибору фірми-пректировщика, у якому перемогла фірма «Кыресаар&Котів» («КОКО»). Перед архітекторами стояло складне завдання, необхідно було створити цікаве, визначна і багатофункціональне приміщення, яке враховувало б специфіку естонської єврейства.

Після затвердження проекту Нової синагоги і кошторисної вартість, був проведений новий конкурс для вибору фірми-забудовника. 1 червня 2005 р. рішенням правління фонду та правління ЕРОЭ була затверджена будівельна фірма Колле.

Підсумком всіх робіт стало нову будівлю синагоги, одне з самих незвичайних сакральних споруд Таллінна. У цій будові переплелися сучасний дизайн і традиції синагогальной архітектури. Всі приміщення синагоги наповнені світлом, завдяки великим скляним просторів стін і вікон на стелі.

Увійшовши в синагогу, Ви потрапите у фойє, яке також є лекційним залом. Частина сходів, що ведуть на другий поверх до головного залу, виконана у вигляді лавок, на яких може поміститися до 70 осіб. Стіна, розташована праворуч від входу, може перетворюватися в екран для демонстрації фільмів або того, що відбувається в залі.

На другому поверсі перед входом у головний зал встановлені таблички з іменами людей, які внесли пожертви на будівництво Нової синагоги. На протилежній стороні від входу скляна стіна, а перед нею на постаменті – найцінніше, що є в кожній громаді – шафа, де зберігаються Сувої Тори, – Арон Кодеш. Поруч стоїть камінь з Єрусалиму, привезений сюди президентом Ізраїлю. Молільники розташовуються в залі на лавках, на яких може розміститися 105 осіб. Зал має чудову акустику. Тому тут можуть також проводитися концерти, виступи артистів.

Також на другому поверсі знаходяться службові приміщення, включаючи кабінети рабина і голови громади. На третьому поверсі розташований балкон, на якому під час Богослужінь знаходяться жінки. Тут може поміститися 78 осіб. Крім цього, на третьому поверсі розташовується постійна музейна експозиція і є місце для організації тимчасових виставок.

На першому поверсі знаходиться кіоск з продажу релігійного інвентарю та літератури, а також кошерний ресторан, розрахований на 100 місць.

У Новій синагозі в Таллінні знаходиться єдина в Естонії міква. Вхід у неї розташований з тильного боку будівлі. Тут є душ, вбиральня, ванна, а також сам ритуальний басейн.

Талліннська Нова синагога, побудована на розі вулиць Кару і Аэдвилья, завершує ансамбль Єврейського центру, який крім самої синагоги складається з будівель Громадського центру і Талліннської Єврейської школи.