בית הכנסת שימש את בני קהילת קונליאנו וויניטו שבאיטליה משנת 1701. הקהילה התנחלה באותה העיר בשנת  1398 עם כניסתו של יהודי מלווה בריבית ומשפחתו וחבורת מלוויו. בשנת 1559 בעקבות אירוע בוונציה בו נשרף התלמוד וספרי הקודש, הקהילה החליטה להעביר את מרכזה החברתי והלימודי לעיר קונליאנו (Conegliano) הסמוכה. בשנת 1637 נכפה על יהודי קונליאנו להסתופף בתוך גיטו. בתחילה התפללו כנראה בבית אחד החברים בקהילה ורק בשנת 1701 בנו את בית הכנסת שנותר על כנו עד שנת 1952.

התפילות בציבור התקיימו בבית הכנסת עד 1918 כשפלוגת חיילים (ביניהם יהודים) אוסטרו-הונגריים השתלטו על העיירה והשתמשו בבית הכנסת. לאחר מכן הגיעו יהודים לקונליאנו לאירועים מיוחדים אך לא נתקיימו בה תפילות של קבע. בשנת 1952 הועבר בית הכנסת לירושלים והוצב בסידור זמני בבית ספר ׳מעלה׳ (ברחוב הלל) באולם ששימש בעבר קאפלה של המזר הגרמני ״שמידט״ (פונקציה שהתבטלה בידי שלטונות המנדט הבריטי בזמן מלחמת העולם השנייה).

אולם הקאפלה היה דומה בממדיו לאולם של בית הכנסת המקורי מלבד התיקרה שהייתה נמוכה בחצי מטר מן התיקרה המקורית. גובהה הפנימי של עזרת הנשים בקונליאנו היה 1.70 מ' והיה דחוק למדיי. בשחזור הוחלט להוסיף עוד חצי מטר לגובה הפנימי של העזרה וכך נוצר מצב שתחתית רצפת עזרת הנשים היה  נמוך בכ 1מ' מן התיקרה המקורית.

בית הכנסת של קונליאנו היה בית כנסת טיפוסי – דו קוטבי – כך שההיכל פנה מזרחה ואילו התיבה "נבלעה" בקיר המערבי. במיקומה החדש לא ניתן היה לשחזר סידור פנימי זה כי בדרך זאת תקרתה של התיבה הייתה נמוכה במטר מהתקרה בקונליאנו ולא סיפקה מספיק גובה לראשו של החזן שעמד עליה. הוחלט איפוא שבשיחזור בירושלים תקודם התיבה לכיוון מרכז בית הכנסת.  שאר הסידור הפנימי דמה לסידור בקונליאנו .

מספר קאסוטו: ״היו בידינו מספר סבכות שהסתירו את הנשים ביציע שבשחזור הראשון בירושלים, שנשתייך למבנה המקורי בקונליאנו. כך הצלחנו לשחזר גם את מה שלא נותר בידינו. התעוררה בעיה, על פי תורת השימור אין ליצור שיחזור של אלמנטים שלא נותרו בידינו, ולכן  היה עלינו להציב סבכות מחומרים מודרניים, זכוכית חד כיוונית למשל. כדי לענות על עקרון זה העדפנו ליצור דפוס נגטיבי של הסבכות ולצקת בתוכו סבכות חדשות דמויות הישנות ולצבוע אותן בגוון שונה מן המקור.

גם הכנסת מיזוג האוויר לא היה מבצע פשוט. הדבר בוצע בגלל שהתמזל מזלה של הקהילה ומעל בית הכנסת הייתה מרפסת שאפשרה להציב עליה את מנועי המיזוג (המעבים).

הסטוקו וכתובות הקיר שהיו בקונליאנו שוחזרו אף הם תוך התאמתם למרווח המצומצם שנותר בין התיקרה שמתחת לעזרת הנשים לבין דיפון העץ שמאחורי המושבים שהקיף את בית הכנסת.״

בית הכנסת משמש עד היום כמקום תפילה ליוצאי איטליה בירושלים.