Храм Варвары Великомученицы предположительно существовал ещё в XIV веке немного южнее современной церкви. В 1514 году под руководством итальянского зодчего Алевиза Нового было построено каменное здание. В 1796—1801 годах майор артиллерии Иван Барышников и московский купец первой гильдии Н. А. Самгин заказывают новое здание церкви. Строит его архитектор Родион Казаков. В начале XIX века в церкви сначала пресвитером, а затем протоиереем состоит писатель Иоанн Кандорский. В 1812 году французы использовали храм под конюшню. Здание сильно пострадало и было восстановлено в 1820-х годах. В 1920-х годах церковь была перестроена и закрыта. В 1965—1967 годах её отреставрировали, под руководством архитектора Г. А. Макарова была восстановлена колокольня.