במקביל לתכנון אחד מחלקיו של שיכון לדוגמא בבאר-שבע, תכנן זולוטוב בשכונה גם בית כנסת משותף לעדות אשכנז וספרד. הרכיב המרכזי של בית הכנסת הוא כיפה מרחבית או קליפת בטון, העוטפת את הבניין כולו כגג ומעטפת ונתמכת בשלוש נקודות. בשיטה זו נמנע זולוטוב מבנייה סטנדרטית של עמודים ותקרות וחסך חומרים ותקציבים, שהיו חסרים אז בפרויקט השיכון כולו. את הכיפה השלימו שני קירות-דפנות, שאחד מהם חורר בחלונות ריבועיים בארגון חופשי והשני עוצב בתצורת משושים ככוורת או שבכה, שמשני צדדיה מוקמו הכניסות לבניין. קליפת הבטון יצרה בעיות אקוסטיות, שאילצו את זולוטוב לתכנן תקרה פנימית להפחתת ההדהוד. עזרת הנשים מוקמה על הגבהה בהיקף החלל כשעזרת הגברים במרכזה, מסביב לבימת בית הכנסת.
