Intogs i skolan i Skara 1810. Blev student i Uppsala 1816; prästvigd 1819, vice apologist vid skolan i Skara 1822-1824; domkyrkokomminister 1826 och avlagd pastoralexamen 1827.

Han gifte sig 1830 och fick sin första dotter 1831.

1835 blev han komminister i Mellby och enligt dottern Tekla flyttade familjen 1836 till komministergården Tollestorp. Carl Johan tillträdde tjänsten där 1838. Han blev kyrkoherde i Ryda 1839; tillträdde 1841 och blev prost 1845.

1856 sökte och fick han Undenäs pastorat i norra Västergötland och dit flyttade familjen våren 1857. "Detta hem hade en härlig och sund belägenhet på en höjd. I Ryda hade förhållandena inte varit lika bra. I Undenäs levde vi barn upp", skriver Tekla. "Här mötte vi en hel krets goda grannar".

Synnerholm var mer än 60 år men ingalunda orkeslös när han tillträdde Undenäs pastorat. Gården drevs som eget bruk med många underlydanden för vilka vår far hade stor omsorg.

I kyrkan predikade Carl Johan med kraft och klarhet, har det sagts. Han skötte expeditionen ordentligt, var ytterst punktlig och fordrade punktlighet av andra, en sträng man och nitisk som inte sparade på sig själv. Konfirmanderna höll han varje gång fem timmar å rad utan rast emellan. "Småfolket tillgodosåg han och var inte rädd för sockenherrskapet", berättar en gammal torpare. Barsk och bestämd i allt drev han sin vilja igenom. Synnerholm ordnade särskilt sockenbiblioteket, mån om att sprida kunskaper och läslust bland folket.

1861 dog hustrun som i långa perioder varit klen och sjuklig utan att någonsin återfått sin hälsa.

Rätt snart därefter blev Carl Johan på grund av ögonsjukdom ur stånd att både läsa och skriva. Under de tolv sista åren fick han hålla vice pastor, men han synes därunder icke varit utan inflytande på sina församlingar. Till det yttre var Synnerholm "en stor grover karl, mörklagd med befallande blick".

1875 gifte sig dottern Tekla. Carl Johan var då redan sjuklig och förutsåg sin nära död varför han bad att den nybildade familjen skulle förbli "hemma".

Efter nio månader men efter blott några dagars sängliggande slumrade han in för sista gången.