Il doit son nom à Varlaam, un ermite qui vécut sur le rocher au XIVe siècle. Le monastère lui-même fut fondé au XVIe siècle par deux frères de Ioannina, les moines Théophane et Nectaire Apsaras, qui construisirent l'église principale.
L'église de Tous-les-Saints est couverte de belles fresques du XVIe siècle. Les visiteurs peuvent aussi voir l'ancienne tour avec son treuil et son filet, qui servaient autrefois à hisser provisions et personnes, ainsi qu'un énorme tonneau en bois utilisé pour stocker l'eau. Comme dans tous les monastères des Météores, les épaules doivent être couvertes et les femmes doivent porter une jupe, généralement prêtée à l'entrée.
On rejoint Varlaam par un escalier et un pont depuis la route. Il se visite généralement avec le Grand Météore, qui se dresse à courte distance sur le rocher voisin.
