کنیسه حییم یادگار نتایج مشروطه است. زمانی که یهودیان به واسطه وکلای خود در مجلس از آزادی بیشتری برای عبادت برخوردار شدند. کنیسه حییم نخستین کنیسه تهران است که بیرون از محله عودلاجان (محل اصلی سکونت یهودیان تهران) ساخته شد. از این رو، آن را اولین کنیسه شهری در تاریخ ایران به شمار آورده‌اند. این کنیسه را «سلیمان حییم» نویسنده فرهنگ حییم در سال ۱۲۹۲ شمسی (۵۶۷۴ عبری) در یکی از کوچه‌های فرعی خیابان سی تیر (قوام‌السلطنه)، کوچه سیمی (ایرج سابق) ساخت. با مهاجرت لهستانی‌ها در جنگ جهانی دوم به ایران، یهودیان لهستانی هم کنیسه‌ای در کنار کنیسه‌ی حییم ساختند.
معمارِ بنای کنیسه‌ی حییم، استاد «عزیز بنایان» ملقب به «استاد عزیز معمار» است. این بنا در مساحت ۱۰۰۰ مترمربع، ساخته شده و بر در فلزی آن نام این بنا به فارسی و عبری نوشته شده است.
ساختمان اصلی این کنیسه حدود یک متر بالاتر از سطح زمین ساخته شده است. نمای اصلی آن ساده و بدون آرایه‌های خاص است ولی در داخل بنا تزییناتی به چشم می‌خورد. در زیر این بنا فضای بسیار بزرگی وجود دارد که بخشی از آن آب انبار بوده و تا سال ۱۳۵۵ از آن استفاده می‌شد. در بخش‌های دیگر نیز چندین انبار و سرداب وجود دارد که مهاجران جنگ‌زده سال‌ها در آن زندگی می‌کردند. سقف بنای کنیسه به سبک معماری دوره قاجار، طاقی هشت ضلعی (زنبوری مقرنس) است.
سالن کنیسه حییم با ارتفاعی بیش از ۱۲ متر یک طبقه همکف و یک نیم طبقه کوچک در قسمت ورودی دارد. این سالن از سه جهت شمالی، شرقی و جنوبی پنجره‌های عریض و بلندی دارد که نورگیری مناسبی را برای ساختمان فراهم کرده‌اند. در ضلع شمالی سالن، پنج جایگاه ویژه در بالای پنجره‌ها تعبیه شده که در مراسم و ایام «موعدیم»، منحصرا در اختیار برخی از حضار قرار می‌گیرد. در بخش غربی آن جایگاه تورا و یا محراب واقع شده که اطراف آن از تزیینات زیبا نظیر گچبری و آینه‌کاری استفاده شده است. پرده هخال (محراب) نیز در سال ۱۳۵۵ از سوی «مراد اریه» نماینده وقت کلیمیان در مجلس شورای ملی اهدا شد.
سالن عبادتگاه دو ردیف صندلی در سمت چپ و راست رو به مرکز سالن دارد. در میان سالن نیز سازه‌ای چوبی برای قرائت متون مذهبی ساخته شده و بر آن شمعدانی‌هایی تعبیه شده است. تعداد شاخه‌های شمعدانی‌ها با هم متفاوت است و بنا به نیاز هر مراسم، یکی از آنها استفاده می‌شود.
بنای کنیسه حییم اولین بار در سال ۱۳۳۵ و سپس در سال ۱۳۶۰ بازسازی شد. در سال ۱۳۳۳ خورشیدی با توجه به بودجه‌ای که طی سه دهه در کنیسه حییم جمع‌آوری شده بود، با توجه به نظر شورای کنیسه، تصمیم به بازسازی بافت‌های فرسوده و زیباسازی فضای داخلی این مجموعه گرفته شد. برای این امر از مهندس جهانگیر بنایان (فرزند استاد عزیز معمار) دعوت به همکاری شد. در این راستا نیز تغییراتی در این مجموعه به وجود آمد که می توان به این موارد اشاره کرد:
حذف پنجره‌های فوقانی تورا، حذف در ورودی جنب جایگاه تورا، تعویض کف کنیسه از آجر به سنگ مرمر، حذف چهار لوستر بزرگ نصب شده (ساخت چک)، تعویض پوشش سقف و نصب چندین پنکه سقفی، ساخت جایگاه جدید تورا با در چوبی و تزیینات زیبایی برگرفته از هنر گچبری، آینه‌کاری و سنگ مرمر، تعویض تشک‌ها و رنگ‌آمیزی نیمکت‌ها، تعویض جایگاه پیش نماز، نصب نرده آهنی در مقابل جایگاه‌های خانوادگی برای حفاظت و تزیینات داخلی دیگر. این بنا در سال ۱۳۸۳ در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسید.
