Z pomocą penetrującego grunt sprzętu odkryto między innymi resztki dawnej mykwy, służącej do rytualnych kąpieli wiernych społeczności żydowskiej. Badacze przypuszczają, że pod powierzchnią mogą kryć się również pozostałości bogato zdobionego aron ha-kodeszu, szafy ołtarzowej służącej do przechowywania zwojów Tory oraz bimy (stołu do wykładania świętej księgi) w kształcie rokokowego baldachimu.
Barokowo-renesansowa Stara Synagoga w Wilnie nazywana również Wielką została wzniesiona w latach 1630-1633 przy ulicy Żydowskiej. W kwadratowej sali głównej – centralnym miejscu bożnicy mogło pomieścić się nawet trzystu wyznawców judaizmu. W pierwszych latach XIX wieku dobudowano do niej polichromowany klasycystyczny szczyt. Synagoga była przez wiele lat głównym miejscem modlitwy Żydów, którzy według spisu ludności z 1897 stanowili 41% mieszkańców Wilna. Znajdująca się obok bożnicy Biblioteka Publiczna Żydowska im. Matityahu Straszuna posiadała w swych zbiorach 19 tysięcy ksiąg.
W czasie II wojny światowej synagoga została zniszczona i spustoszona przez nazistów, a w 1948 z inicjatywy władz sowieckich całkowicie zrównano ją z ziemią. W 2011 premier Litwy Andrius Kubilius i burmistrz Wilna Artūras Zuokas ogłosili plan odbudowania synagogi, zaś trzy lata później nawiązano w tym celu współpracę z prezydentem Izraela Szimonem Peresem.
Pierwsze prace archeologiczne mające na celu wydobycie ruin Wielkiej Synagogi w Wilnie na powierzchnię zaplanowano na przyszły rok. W badania mają zostać zaangażowani nie tylko profesjonalni archeolodzy, ale również chętni studenci z Litwy, Izraela oraz przedstawiciele żydowskiej społeczności z całego świata.