Первый деревянный храм на этом месте возвели в течение одного дня по обету в 1466 году, когда закончился страшный мор, и освятили в честь новгородского чудотворца Варлаама Хутынского.
Нынешний каменный храм возвели из плиты позже, в 1495 году. Особенность внутреннего устройства Варлаамовской церкви состоит в том, что в ней подкупольные арки сделаны не выше церковных сводов, как почти во всех старинных Псковских церквах, а, наоборот, ниже их. Притвор и звонница современны храму, а паперть позднейшая. Звонница состоит из двух пролетов и покрыта четырехскатной кровлей с крестом наверху. С южной стороны пристроен придел во имя святого Николая Чудотворца. О построении его сведений не имеется, однако он существовал в начале XVIII столетия.
По имени этой церкви назвали ворота в крепостной стене и башню с захабом возле них.
В 1615 году, как об этом сообщает рукопись церковного архива, в которой была изложена «Повесть о прихождении шведского короля Густава Адольфа ко граду Пскову», по неприятелю велась стрельба из главы Варлаамовской церкви.
В 1831 году при западной стене храма устроены хоры. В 1860 году четыре столба, стоящие посреди храма и бывшие четырехгранными, для большего простора скруглены. В 1861 и 1895 годах было проведено поновление иконостаса, уже на тот момент имеющего три яруса. В архиве Варлаамовского храма хранилась запись о чуде, совершившимся 16 июня 1863 года. Некий безродный, неизвестного происхождения, по имени Михаил, 24 лет, немой от рождения, после пламенной молитвы перед святой иконой «Всех скорбящих Радосте», пребывавшей в храме прп. Варлаама, получил дар слова. Икона эта была известна обильными чудесами и посему закрыта серебряной ризой, более 30 фунтов весом, и вся обвешана приношениями богомольцев, получивших различные исцеления: браслетами, кольцами, металлическими фигурами ног, рук, сердец и т.п. Среди них были отмечены: старинная панагия с изображением святого Петра, митрополита Московского, и золотая привеска в виде двух очей, приложенная от архиепископа Псковского Мефодия II (1825-1837), страдавшего глазной болезнью и получившего исцеление по молитве перед сей иконой.
В конце XIX века церковный староста Василий Яковлевич Сафьянщиков построил рядом с храмом двухэтажное кирпичное здание рядом с Варлаамовским храмом для размещения мужской и женской церковно-приходских школ. Епископ Псковский и Порховский Антонин (Державин) освятил и торжественно открыл их 14 ноября 1899 года. В светлых помещениях нижнего этажа занималось несколько десятков мальчиков, на втором этаже – девочки.
После революции здесь находились детские учреждения, в настоящее время – жилой дом.
После революции 1917 года церковь была закрыта. Возрождение приходской жизни в Варлаамовской церкви связано с деятельностью Псковской православной миссии. В сочельник 1942 года при Варлаамовской церкви, где настоятелем служил священник Константин Шаховской, был организован кружок молодежи. Его «зачинщиком» являлся В. В. Миротворский, бывший член РСХД из Печор. Поначалу подростки собирались для совместного чтения и обсуждения Евангелия, а позже к этому прибавились «беседы на религиозные и национальные темы».
Кружок явился своего рода предтечей церковной школы, открывшейся в начале весны 1942 г. Руководителем школы стал настоятель. По данным советских историков, всего в школе, руководимой о. Константином Шаховским, учились 80 детей. Помимо привычных для школьной программы уроков математики, русского языка и прочих, дети «постигали Закон Божий, историю Русской Православной Церкви, читали святоотеческую литературу, изучали старославянский и русский языки». Для бывших еще вчера советских школьников начиналась новая жизнь: вместе с наставниками ходили в храм, учились участвовать в церковной молитве, «все вместе справляли праздники православного календаря». К сожалению, школа просуществовала недолго – осенью 1942 года настоятель храма о. Константин Шаховской получил новое назначение и уехал из Пскова. Миротворский отправился в Вильно для учебы на Богословских курсах, где велась подготовка священнослужителей-миссионеров для Псковской миссии. Так, школа прекратила свое существование, однако храм более не закрывался.
В настоящее время храм действующий и в нем регулярно совершаются богослужения.
Настоятель храма: протоиерей Виталий Герусов
Контактный телефон:+7(8112)75-32-88
Группа ВКонтакте: https://vk.com/club208201985