Edificiul a fost construit între anii 1864-1866, fiind renovat în 1932 , 1945, 2007

Construirea templului s-a făcut la inițiativa lui Isaac Leib Weinberg, un evreu polonez din București, unul dintre liderii organizației "Comunitatea Cultului Israelit Modern" din București. El a propus construirea unei sinagogi mari și impresionante cum aveau marile capitale ale Europei - Viena, Dresda sau Paris. Templul Coral este o replică a Sinagogii Tempelgasse din Viena, cunoscută și ca Templul din cartierul Leopoldstadt, construită în perioada 1855-1858 după planurile arhitectului austriac Ludwig Förster.

Comunitate Evreilor a cumpărat la 27 aprilie 1857 un teren în Mahalaua Stelei, de la Mihail R. Atanasiu, pentru 2.400 de galbeni. În același an s-a realizat prima variantă a proiectului de construcție, care prevedea ca templul să aibă trăsături gotice.

Lucrările efective au fost începute abia în anul 1864, la inițiativa Asociației pentru Construirea Templului, condusă de Iacob Loebel, șeful Băncii Otomane din București. Proiectul de construcție a fost realizat de arhitecții vienezi I. Enderle și Gustav Freiwald, edificiul urmând a fi realizat într-un stil "mauro-bizantin".

La 21 iulie 1864 a fost pusă piatra de temelie, lucrările fiind aproape finalizate la începutul anului 1866, când s-au comandat la Budapesta sulurile Torei și alte lucruri necesare serviciului divin [2].

Inaugurarea templului a fost amânată din cauza incendierii clădirii de către naționaliștii români care protestau împotriva acordării cetățeniei române pentru evrei, care urma să facă parte din Constituția din 1866.

La data de 18/30 iunie 1866, Guvernul a fost nevoit să retragă din proiectul Constituției articolul referitor la încetățenirea evreilor. Arhitectul Burelli a estimat pagubele produse lăcașului de cult la 209.369 de lei, iar la reparațiile efectuate a contribuit cu bani și domnitorul Carol I al României.

După renovarea sa, Templul a fost inaugurat la 6 iulie 1867 de către rabinul reformist Antoine Levy, la ceremonie participând reprezentanți ai guvernului și diplomați străini.

În decursul timpului, templul a suferit intervenții de restaurare care i-au modificat expresia arhitecturală.

În anul 1892 au fost adăugați contraforți la exterior, iar în interior s-a construit cel de-al doilea nivel al galeriei. În anul 1932, s-au desfășurat lucrări de extindere, după planurile arhitecților Iuliu Leoneanu și Grigore Hirs, alături de inginerii C.I. Flachs și Maximilian Marcus.

Afectat de cutremurul din 10 noiembrie 1940, templul a fost devastat de legionari în ianuarie 1941, necesitând lucrări de consolidare și reparații. Edificiul a fost complet renovat în 1945, sub coordonarea arh. Iuliu Leoneanu, cu materiale mai modeste .

Începând din anul 2007, s-a trecut la efectuarea unor noi lucrări de consolidare, conservare și restaurare, după proiectul elaborat de arhitectul Nicolae Vlădescu și inginerii Tiberiu Popp și Fl. Păune. Lucrările care se efectuează urmăresc următoarele aspecte: consolidarea fundațiilor prin subturnări în ploturi armate, centuri de beton armat la cota intermediară și planșeu la cota superioară, repararea fisurilor și a șarpantei, refacerea hidroizolației și a pardoselilor, restaurarea picturii interioare a tuturor tâmplăriilor, recondiționarea mobilierului original și restaurarea elementelor decorative.