בית כנסת הינו חלק מקומפלקס שנבנה כמרכז רוחני לקהילה הספרדית בירושלים. התכנון הוזמן ע״י הרב הראשי לישראל הרב עובדיה יוסף ז"ל שביקש לבנות מרכז הכולל, מלבד בתי כנסת, גם בית מדרש, אולם שמחות ומטבח חימום, מספר "שטיבלך" למניינים נוספים, משרדים וחדרי שירות.

מבחינה אורבאנית המבנה עומד בקצה ההולך וצר של מבנן שכונתי והוא מוקף רחובות מכל עבריו. הפרש הגבהים בין הרחוב שממזרח לרחוב שממערב הוא של קומה וחצי, נתון שהצריך חלוקה של המבנה למפלסי כניסה שונים ולבינוי צפוף ומורכב. המאפיינים הבולטים במבנה ומשווים לו מראה אחיד הם החלונות הקשותים הבולטים מהנפחים הרבועים ומסוגננים באבן ירושלמים בעיבוד חלק על רקע אבן בעיבוד גס.

חלל בית הכנסת דומה לבאזיליקה ביזנטית, כאשר עזרת הנשים מקיפה את בית הכנסת משלושה כיוונים. אולם התפילה מקורה בכיפה רחבת ממדים רצופה בלבני זכוכית גליליות המסננות את אור האטמוספירה אל תוך חלל התפילה והלימוד מבלי להעלות את הטמפרטורה בו. כיפתו נשענת על 4 קורות הנשענות (בשתי וערב) על הקירות המקיפים את בית הכנסת מ 4 הכיוונים.

קאסוטו מספר: "הרב עובדיה רצה בכל מאודו שבית הכנסת יקורה בכיפה. אני לא הייתי כל כך משוכנע בכי ראיתי בכיפה אנכרוניזם שאינו ראוי לימינו. ניסיתי לשכנע את הרב באומרי שהכיפה חונקת את התנשאות התפילה. הרב ענה לי: אז תיצור כיפה שלא תעכב את התפילות. לא היתה לי ברירה ויצרתי כיפה המסננת את אור השמים מחד ואת התפילות הנישאות לשמים מבעד לכיפה המחוררת מאידך״.

בפרויקט זה הריהוט ועיצוב הפנים הם פרי יצירתו של האדריכל קאסוטו. העבודות בוצעו בידי נגריית ויסמן הירושלמית. הבימה וההיכל עוצבו בידי הפסל דני כפרי.