Podczas okupacji niemieckiej w czasie II wojny światowej, synagoga Nożyków była początkowo włączona do getta (Małe Getto), jednak zmniejszenie powierzchni tego terenu spowodowało, że synagoga znalazła się poza jego granicami. Do jesieni 1941 roku Żydzi wciąż mogli modlić się w synagodze. Później budynek został został przekształcony przez Niemców na stajnię i magazyn paszy. Dodatkowo, synagoga doznała kilku poważnych uszkodzeń podczas walk ulicznych i bombardowań, które były wynikiem Powstania Warszawskiego latem 1944.

Pod koniec wojny budynek został poddany podstawowym naprawom i ponownie otwarty dla społeczności żydowskiej pod koniec lat czterdziestych (1940-tych). Pozostałe prace remontowe zostały przeprowadzone na początku lat 1950tych.

Całkowita rekonstrukcja synagogi została przeprowadzona w 1977 roku pod nadzorem architekt Hanny Szczepanowskiej i Ewy Dziedzic. To w ramach tego projektu do wschodniej ściany synagogi został dobudowany nowy obiekt przeznaczony na biura Gminy Żydowskiej w Warszawie (nazywanej w okresie komunizmu Związkiem Religijnym Wyznania Mojżeszowego w Polskiej Republice).

Oficjalne otwarcie odnowionej synagogi zbiegło się z 40 rocznicą Powstania w Getcie Warszawskim, 18 kwietnia 1983 roku. Gośćmi ceremoni inauguracyjnej byli nie tylko liderzy Żydowscy z Polski i zagranicy, ale również przedstawiciele Kościoła Katolickiego.
Obecnie, synagoga im. Nożyków jest jedyną bożnicą w Warszawie ocalałą po II wojnie światowej. Służy przede wszystkim członkom Gminy Wyznaniowej Żydowskiej w Warszawie, ale oprócz świąt żydowskich obchodzonych w synagodze i codzinnych modlitw, organizowane są tu również otwarte koncerty, wykłady i warsztaty. Synagoga jest udostępniona dla zwiedzających.