המוזיאון הספרדי ממוקם בתוך בית הכנסת של שמואל הלוי או כפי שמכונה בית הכנסת של אל טרנסיטו. עם זאת, מאז ראשיתו, בית כנסת זה היה נתון לעליות ומורדות ושינויים . שונים המציעים לנו עדות מרגשת להיסטוריה של ארצנו. מקורו של הבניין המרהיב הזה הוא במאה ה-14, כאשר הוא נצטווה להקים על ידי שמואל הלוי, דמות חשובה באותה תקופה, שהחזיק בתפקידים שונים בעלי רלוונטיות רבה בחצרו של פדרו הראשון, מלך קסטיליה, כגון אודור דה לה אודיאנסיה, דיפלומט או גזבר מלכותי
עם גירוש היהודים בשנת 1492, מסרו המלכים הקתולים את בית הכנסת למסדר קלטרווה בתמורה לחלק מרכושם, כגון האלקאזר וארמונות גליאנה עם כנסיית סנטה פה. שנתיים לאחר מכן הפך הבניין לחלק מהפריורי של סן בניטו. בשלב זה מיוצרים השינויים הראשונים והשטח שנכבש על ידי בית הספר הרבני וגלריית הנשים משמש כבית חולים ומקלט לאבירי קלטרוון, ואולם התפילה הגדול הופך למקדש ומקום קבורה נוצרי, המופיע בתיעוד ככנסיית סן בניטו. מהלך המאה ה-16, היא חדלה להיות בית חולים ומקלט כדי להפוך לכנסייה בלבד. בתקופה זו היו כמה שינויים אדריכליים, בניית שער לקודש, כמו גם קשת שקועה ששימשה לסגידה לדימוי של הבתולה, שניהם בסגנון פלאטרסק. מזבח הוצמד לגוף המרכזי של ההג'ל הישן והמזבח הראשי הוצב על הרצפה הפרימיטיבית של בית הכנסת. גלריית הנשים הישנה הייתה מוקפת חומה ושימשה כדיור. ריצוף עץ למקהלה הוצב גם הוא בצד המערבי
במאה ה-17, הוא כאשר הכנסייה של סן בניטו הפך ידוע בכינוי אל טרנסיטו בשל הציור המעבר של הבתולה, אשר עיטר את המזבח פלאטרסק מאז. ציור זה צויר על ידי חואן קוראה דה ויבר וכיום הוא ממוקם במוזיאון הלאומי דל פראדו. במאה ה-18, יש ירידה מסוימת של המסדרים הצבאיים, אשר השפיע גם על הכנסייה
Nuestra Señora del Tránsito העשירה לשעבר של
.כי עכשיו מופיע בתיעד פשוט כמו הרמיטאז
מאוחר יותר, במהלך המלחמות הנפוליאוניות, שימש בית הכנסת כצריף צבאי, וסבל מהידרדרות מתמשכת לאורך כמעט כל המאה התשע-עשרה, תוך המשך השימוש בו כנזיר עד להחרמתו
בשנת 1877 הוא הוכרז כאנדרטה לאומית ומאז ועד 1910 בוצעה סדרה של שחזורים כדי להקל על מצבו הירוד של הבניין
בשנת 1910 הופקד בית הכנסת הישן בידי חבר הנאמנים של מוזיאון דל גרקו (Museo del Greco) שנשלט על ידי המרקיז דה לה וגה-אינקלאן, שהמשיך לשקם אותו על פי הקריטריונים של אותה תקופה. כך, בין השנים 1910 ל-1968, בית הכנסת היה תחת חסותם והחזקתם של קרנות וגה-אינקלן, וביצע בשנות ה-60 את השחזור האחרון, לפני חנוכתו כמוזיאון, בו תוקנו דוכני המקהלה הישנים שהוצבו בתקופת המרקיז, עבודות גבס, ריצוף, נגרות וריפוד משי המחקה בדים ממנזר לאס הואלגאס בבורגוס נוסף לקירות
וכאן מתחילה ההיסטוריה של המוזיאון הספרדי, כפי שאנו מכירים אותו כיום, שכן הוא נוצר בצו בשנת 1964 עם מיקום ית הכנסת של שמואל הלוי, הבניין ההיספנו-יהודי החשוב ביותר בספרד וממוקם ברובע היהודי היהודי בטולדו. ב-1968 הוכרז המוזיאון הספרדי כ"מוזיאון הלאומי לאמנות יהודית-היספאנו", וב-1969 נותק בית הכנסת מקרן וגה-אינקלן, ארגון שניהל אותו מראשית המאה ה-20, והחל את דרכו כמרכז עצמאי
בשנת 1971 פתח המוזיאון את שעריו לציבור ומאז הוא עבר מספר שיפורים, תוך ביצוע תוכנית שיפוץ מקיפה של הבניין כדי להתאים אותו לצרכים המוזיאולוגיים הנוכחיים, כמו גם פרויקט מוזיאולוגי ומוזיאוגרפי חדש. מסיבה זו בוצעו עבודות אדריכליות, שחזורים של עבודות הגבס והתקרה המקומרת וחפירות ארכיאולוגיות, על מנת להקל על מגוון הפעולות שספג המבנה לאורך זמן ולאפשר לבית הכנסת להיות חלק מהמוזיאון החדש כפריט העיקרי באוסף שלו
כיום זהו מוזיאון ממלכתי התלוי במשרד התרבות והספורט, המצורף למנהלת הכללית לאמנויות יפות ומנוהל על ידי מנהל המשנה הכללי של המוזיאונים הממלכתיים, שמטרתו העיקרית היא לשמר ולהעביר את המורשת ההיספנו-יהודית והספרדית כחלק בסיסי מההיסטוריה של ספרד