Церковь святой великомученицы Варвары возведена в 1757 году на средства купцов Смоленска А. Кремпицына и А. Сысоева. Изначально церковь была пристроена вплотную к Петропавловской церкви, но была намного выше. Храм был освящен в честь великомученицы Варвары, однако нижний двусветный придел освятили во имя великомученицы Екатерины и преподобного Нила Столобенского, а также придел во имя Ахтырской иконы Божией Матери.
В 1812 году Варваринская и Петропавловская церкви сильно пострадали во время сражений. Но уже к 1816 году указом императора и Священного Синода они были восстановлены. В 1889 году придел во имя иконы Божией Матери был переименован во имя преподобного Нила Столобенского, а другой придел был разобран.
Во время Великой Отечественной войны храм был подвергнут бомбардировке, что его сильно разрушило. После войны здание постепенно восстанавливали.
С 1999 года в храме во имя святой великомученицы Варвары открыт самостоятельный Приход. Здесь проходят богослужения. Но на сам храм отведена только часть первого этажа. Большая часть церкви отведена под помещения Воскресной школы, библиотеки и актового зала. Также на территории храма свою деятельность осуществляют отделы Епархии, ответственные за работу с молодежью.