W ciągu pierwszej połowy XVII w. wykonane zostały liczne prace w synagodze Starej. Dotyczyły one rozbudowy synagogi o aneksy otaczające ją od północy i zachodu, a także wzbogacania jej wnętrza o nowe elementy dekoracyjne. Od północy do hali synagogi dobudowana została nowa modlitewnia dla kobiet. Była to parterowa sala wzniesiona na całej długości północnej elewacji synagogi. Posadowiono ją poniżej poziomu ulicy, na głębokości równej z poziomem synagogi mężczyzn, gdyż w przeciwnym wypadku jej ściany i dach weszłyby w strefę trzech wysokich okien hali synagogi. Otrzymała ona sklepienie kolebkowe z lunetami ozdobione zgeometryzowanymi sztukateriami, będącymi skromnym nawiązaniem do sztukaterii dekorujących wnętrze wspomnianej synagogi Izaaka Jakubowicza. Z synagogą mężczyzn połączyły ją cztery otwory o formach analogicznych do otworów wcześniej wykonanych dla oddziałów kobiecych po stronie zachodniej i południowej. Przybudówkę nakryto prawdopodobnie dachem pogrążonym o trzech szczytach. W muzeum pomieszczenie to pełni rolę sali wystaw zmiennych dotyczących rozmaitych aspektów historii, kultury i życia społecznego krakowskich Żydów, które są uzupełnieniem ekspozycji stałej prezentowanej w Starej Synagodze.