Впервые псковская церковь Варлаама Хутынского упоминается в летописи за 1466 год. Деревянный храм построили за один день по обету во избавление от моровой язвы. В 1495 году была построена каменная церковь.
9 октября 1615 года из главы храма Варлаама Хутынского стреляли по осадившим город шведским войскам. Чем закончилась эта стрельба, неизвестно. В конце XVII столетия барабан церкви был украшен пояском из зелёных изразцов.
В 1851 году в храме были устроены хоры, в 1858-1859 годах перестроен южный придел. Последние переделки церкви датированы в 1900 году. В 1930-х годах храм закрыли и превратили в склад. Во время оккупации Пскова фашистами здесь возобновили богослужения, их проводил священник Константин Шаховской. В 1960 году церковь поставили под государственную охрану. Сейчас службы здесь проводятся регулярно.
