La communauté juive de Bologne a été expulsée en 1593, mais elle commence à revenir dans la ville vers la fin du XVIIIe siècle après la conquête napoléonnienne.
Un premier petit oratoire fut fondé par Angelo Carpi dans sa maison près de la Piazza Malpighi en 1829.
Pendant plusieurs années, les Juifs utilisèrent ainsi de petits oratoires, principalement dans des résidences privées. Lorsque l'occasion se présenta, en 1868, la communauté acheta le bâtiment du 19 Via Gombruti (numéro 9 selon la numérotation actuelle) et chargea l'ingénieur Guido Lisi de construire une synagogue, inaugurée en 1877.
Au début du XXe siècle, la communauté décida d'agrandir et d'enrichir le temple et fit appel au célèbre architecte Attilio Muggia. Il conçut une salle à la disposition similaire à la précédente, avec un plafond voûté en cloître et une lucarne, et des décorations murales de style Art nouveau. Le nouveau temple fut inauguré en 1928.
Le fils d'Attilio Muggia, l'ingénieur Guido Muggia, entreprit la reconstruction d'après-guerre, modernisant les caractéristiques du bâtiment existant.
La façade principale et l'entrée donnent sur la Via Finzi. La salle est couverte d'une grande voûte en berceau ; de chaque côté, s'étendent les deux déambulatoires du rez-de-chaussée et les loggias de la galerie des femmes à l'étage. À l'origine, la tevah était placée dans la balustrade de l'aron et les bancs étaient alignés en rangées parallèles face à elle. Aujourd'hui, la tevah a été déplacée contre le mur opposé à l'aron et les bancs sont orientés vers l'espace central.
En 2017, la Beth Yedidiah, une nouvelle salle de synagogue dédiée à Renzo Yedidiah Soliani, a été inaugurée dans le complexe. Soliani était à la fois président de la Communauté de Bologne et chantre de la synagogue. Construit sur les fondations du temple principal, le nouvel espace s'inscrit parfaitement dans le paysage architectural et artistique des synagogues italiennes. La salle est couverte de voûtes en briques nervurées évocatrices. Sous le sol en verre, on peut admirer les vestiges d'une maison romaine, ou domus (Ier-IIe siècle), découverts lors de la restauration du bâtiment de la Communauté.
