Gradnja pruge započela je u svibnju 1900. nakon što su se sve zainteresirane strane usuglasile oko konačne trase. U početnom projektu pruga je trebala imati trasu Trst-Poreč-Kanfanar . No, problemi s financiranjem koji su pratili projekt od samoga početka doveli su do toga da trasa od Poreča do Kanfanara nikada nije završena. Duljina trase iznosi 123,1 km, širina kolosijeka iznosila je 760 mm. Prva dionica od Trsta do Buja puštena je u promet 1. travnja 1902. Svečano otvorenje druge dionice od Buja do Poreča bilo je 15.12.1902.

Trasa parenzane vrlo je zavojita, usječena u padine pitomih istarskih brežuljaka, prilagođavala se oblicima terena. Duž trase prokopano je 9 tunela ukupne dužine 1530 m. Najzahtjevniji za izvedbu je bio tunel Lucan dužine 544 m, a slijedili su nešto manji tuneli Motovun, Šaleta, Kalcini, Freski, Kostanjica, Sv. Vid, te dva mala tunela Završje I i Završje II. Od ostalih građevina treba istaknuti 16 mostova i 6 vijadukata, te veći broj propusta i nadvožnjaka.

Svojom dužinom od 79,10 m ističe se vijadukt Antonci s pet otvora i najvećim rasponom od 12 m, te nešto manji vijadukt Oprtalj od 75,24 m. Vijadukti su građeni od kamena s polukružnim lukovima položenim na masivne kamene stupove. Zadnja vožnja Parenzane bila je 31.08.1935., a nakon toga je prugu Musollini dao razmontirati, ukrcati na brod i odvesti u Etiopiju za potrebe osvajačkih ratova. Sudbina je htjela da brod nikada nije stigao do Abisinije, već je potonuo na sredini Sredozemnog mora.