Базиликата се наоѓа јужно до Цивилната Базилика и своето име го добива поради тоа што под нејзините темели се наоѓаат темелите на две постари синагоги. Истражувања се вршени во 1931 година и 1970 – 74 година.

На западниот крај од базиликата се наоѓа атриум во форма на перистил во кој се влегува од улицата Via Principalis Inferior. Источно од атриумот има нартекс додека јужно се наоѓаат други простории кои комуницираат со палатата на југ од базиликата. Наосот на базиликата е троброден и има под од печени тули. Корабите се одвоени со колонади, а во олтарниот простор постоел реликвијар со крстовиден отвор. Базиликата била изградена на крајот од IV или почетокот на V век.

Со првите истражувања во 1931 година, во атриумот е откриен столб со натпис кој кажува дека Тибериј Клавдиј Полихарм, таткото на синагогата во Стоби, отстапил дел од својата куќа за потребите на храмот. Со ископувањата во 70 – тите, под подот на базиликата се откриени остатоците од две синагоги изградени една врз друга. Синагогата ΙΙ била подигната кон крајот на III и почетокот на IV век н.е. додека постарата Синагога Ι e од II век. На ѕидовите од постарата синагога се откриени натписи кои велат посветено на таткото Полихарм.   По рушењето била изградена новата и поголема синагога со мозаични подови со геометриски мотиви. На еден од ѕидовите од Синагогата II во малтерот била врежана менора. Во 1994 година е откриен натпис на кружна мермерна плоча кој вели дека тремот на синагогата го обновил Александар phrontistes (заштитник, чувар на синагогата) на крајот од III или почетокот на IV век. 

Во 1971 година под нартексот на Базиликата се откриени ѕидови од хеленистичка градба и едно депо со сребрени монети датирани во интервалот меѓу 211 и 125 г. п.н.е.