S myšlenkou vystavit v synagoze judaika přišel už v roce 1968 tehdejší ředitel polenského muzea Bohuslav Hladík, nápad se však tehdy neuskutečnil. Synagoga v té době chátrala.
Polenští se do její záchrany, stejně jako do obnovy místního židovského hřbitova, pustili v roce 1990. Ačkoliv budovu i se sousedícím rabínským domem město vrátilo v roce 1992 Federaci židovských obcí, na opravách se finančně a organizačně podílelo.
Autorem projektu rekonstrukce i expozic se stal Arno Pařík z pražského Židovského muzea. Po průzkumu byly v interiéru odstraněny omítky, zůstala zachována jen torza původních maleb, postavena byla zcela nová ženská galerie, kde je stálá expozice věnovaná hilsneriádě.