מאה וחמש עשרה שנים לאחר הקמתו השקיעה חברת החשמל העירונית ציבורית ACEA ובמחווה מיוחדת לקהילה היהודית במאמץ טכנולוגי ייחודי הרימה פרויקט מרשים להאיר את כיפת בית הכנסת הגדול במיוחד ואת המבנה המפואר בכלל ברומא באור יקרות. בטקס ההשקה שהתקיים במוצאי שבת קודש השתתפו מאות מבני הקהילה שעמדו על גג סמוך.

רבה של רומא וסגן נשיא 'ועידת רבני אירופה' הרב שמואל די סייני אמר כי: "'כשאומרים 'אור לגויים', אז נכון שאנו חונכים פרויקט נפלא שיש בו מוטיבים חשובים ומסרים חיוביים מבחינת היחס למוסדות היהודיים ולקהילה, אך המסר והכוונה העיקרית בצוויו של בורא עולם הוא שאנו נקרין את אור התורה מבחינת 'ועשו לי מקדש ושכנתי בתוכם', כפי שנכתב בפרשת השבוע, בתוכו לא נאמר אלא בתוכם. שמשכן ה' יהי' בתוכנו, ואותו, את אור התורה המוסריות שבה ואורחות חיינו נקרין מבחינת; כל הרואה אותנו, יאמר מה נעים מעשיו, ונזכה לקדש שם שמיים באורחות חיינו".

מבנה בית הכנסת הגדול ברומא, אחד המרהיבים בבתי הכנסת בעולם, בנוי בסגנון מיוחד מאוד על גדות נהר הטיבר ובולט בשל כך למרחקים. כיפתו המרובעת של המבנה היא היחידה ברומא, והיא נצפית מכל חלקי העיר. כיפה זו הייתה עשויה מאלומיניום והאירה באור השמש למרחקים. בימי מלחמת העולם השנייה הוסרה עטיפת האלומיניום בשל סכנת הפיצוצים והצורך במתכת.

האולם הראשי של בית הכנסת המרהיב ביופיו מתנשא ברב הדר לעשרות מטרים ומשמש לתפילה על פי מנהג יהודי איטליה המיוחסים לימי הבית הראשון. בקומת המרתף מצוי בית כנסת נוסף בו נערכות תפילות בנוסח הספרדים. במבנה מצויים משרדי הקהילה לשכת הרב הראשי וכן המוזיאון היהודי של רומא המכיל ממצאים עתיקים ומרשימים ביותר.

מאז הפיגוע שנעשה על ידי אש"ף בשנת 1982 בבית הכנסת במהלך חג שמיני עצרת, בו נפצעו עשרות מתפללים ונרצח ילד אחד, הציבו שירותי הביטחון והמשטרה הצבאית אבטחה קבועה במהלך כל היממה והמבקרים עוברים בדיקה ביטחונית בכניסה.