В «Истории Псковского княжества», написанной митрополитом Евгением, указывается, что церковь Варвары была выстроена в 1618 году при участии старицы Агафьи и ее сестер. Освящение церкви произошло в 1626 году при игуменье Иулите. Никаких указаний о том, что церковь была полностью уничтожена сильным пожаром, нет. Можно сделать вывод, что церковь Великомученицы Варвары уцелела буквально каким-то чудесным образом.
Прежде церковь была монастырской, но когда точно был основан монастырь неизвестно. Первое же упоминание о Варваринском монастыре найдено в «Новых псковских грамотах ХIV-ХV вв». В 1561 году женский монастырь сгорел во время сильнейшего пожара. В псковских летописях читаем: «Лето 7069 … того же лета погоре от Пскова за Петровские вороты от Михайловского схода до ямского двора, и монастыри погоре Церковь Варвары Великомученицы в г. Пскове и церкви Иоанна Милостивого и мученицы Варвары…».
Церковь Варвары Великомученицы выстроена по типу самых древнейших и первоначально сельских церквей. Церковь срублена по типу клети. Для постройки был выбран материал в виде строевых бревен, которые позже уже на Руси практически не встречались. В 1786 году церковь была сделана приписной к Покровскому храму, расположенному на Торгу.
Церковь Великомученицы Варвары настолько древняя, что в 1882 году для укрепления поперёк стен были поставлены деревянные стойки, которые насквозь связали железными болтами. В том же году вместо деревянной сделана железная крыша. На средства купеческой вдовы Прасковьи Бобовкиной и других лиц церковь обнесена деревянной оградой. В 1896 году на средства прихожан позолочен иконостас, стены внутри окрашены масляной краской. Престол был один – во имя Святой Великомученицы Варвары. Церковь холодная, богослужения в ней совершались 4 (17) декабря и с праздника Пасхи по 1 (14) октября. В церкви находилась написанная на доске чтимая жителями посада икона Великомученицы Варвары. Причта в церкви не было. На деревянной колокольне висели 4 небольших колокола, вес их неизвестен.
После революции храм был закрыт, её здание передано музею.
В 1786 году к Покровскому храму, расположенному на Торгу, была приписана церковь в честь святой мученицы Варвары. Расположена она в Петровском посаде, неподалеку от Петровских ворот. Это единственная в городе Пскове срубная деревянная церковь, которой насчитывается более трехсот лет.
В 1973 году в церкви проводилась большая фрагментарная реставрация, проводились раскопки и подъем плит, под которыми находятся старые могилы. Наиболее старой плитой, найденной в зоне Варваринской церкви, стала плита, относящаяся к 1848 году.
В 90-е годы Варваринская церковь возвращена Псковской епархии. В ноябре 2002 года настоятелем церкви Святой Великомученицы Варвары был назначен настоятель церкви Александра Невского протоирей Олег Тэор.
С 2003 года храм окормляло Псковское Духовное училище, а с июня 2019 года храм вошёл в состав подворья Псково-Печерского монастыря.
Настоятель храма: иерей Роман Гизитдинов
Престольный праздник: 17 декабря, на великомученицу Варвару
