В 1404 году Смоленск и его области были заняты Великим князем Литовским Витовтом. Начался литовский период истории Смоленска, продолжавшийся до 1514 года.
Начало XVII века была ознаменовано страшными смутами на Руси. Время это называли лихолетьем, а в Смоленске – литовским разорением. 3 июня 1611 г. Смоленск после 20-месячной осады войсками Сигизмунда III пал. Большинство жителей было перебито. Часть с архиепископом Сергием сдалась в плен и была уведена в Польшу.
Война Речи Посполитой с Русью имела религиозный характер, целью ее было подчинить Русь папе. В универсале, посланном смолянам Сигизмундом, писалось, что поход предпринят для «славы Божией и для распространения святой католической веры».
В 1611 году Петропавловский храм был обращен в костел. В 1635 году для униатского архиепископа был построен дворец (каменные палаты).
В 1659 году восстановлена в Смоленске православная архиерейская кафедра, архиепископия.
Храм святой великомученицы Варвары изначально был в составе Петропавловского прихода, и история Варваринской церкви – это история Петропавловского прихода. Храм возведен в середине XVIII в. (1757 г.) на средства смоленских купцов А. Кремлицына и А. Сысоева. Первоначально храм подходил вплотную к Петропавловской церкви, был значительно выше: у западного торца каменных палат была построена шатровая колокольня с двумя крыльцами-лестницами, с ползучими арками, а над палатами надстроена церковь. Храм на втором ярусе был освящен в честь святой великомученицы Варвары, нижний двусветный придел был освящен: один во имя великомученицы Екатерины, другой – во имя преподобного Нила Столобенского. Также был придел во имя Ахтырской иконы Божией Матери.
Сейчас Варваринская церковь имеет вид двухэтажного прямоугольного здания. К западному торцу примыкает шатровая колокольня с двумя крыльцами.
Варваринская церковь, как и Петропавловская, сильно пострадала в Отечественную войну 1812 года. В 1816 году при пособии от императорской казны, указом Священного Синода, храм был восстановлен.
В 1889 году придельный храм во имя преподобного Нила Столобенского был разобран, и в нижнем теплом храме престол в честь Ахтырской иконы Божией Матери был переименован во имя преподобного Нила Столобенского. В храме находилась местночтимая икона этого святого, в которую были вложены частицы святых мощей преподобного Нила Столобенского.
Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. храм был подвергнут бомбежке и сильно пострадал.
В послевоенное время здание храма постепенно было восстановлено.
Храм передан епархии в 1994 году. В 1994-1996 годах в нем временно размещалась Смоленская Духовная семинария. С осени 1997 года здесь находилось регентское отделение семинарии. Приход зарегистрирован 17 декабря 1999 года.
С декабря 1999 года в храме святой великомученицы Варвары был основан самостоятельный Приход.
Годы богоборчества в России XX века привнесли печальные изменения в судьбы многих храмов, так и храм святой Варвары, долгое время принадлежавший Смоленской гостелерадиокомпании, внутри был сильно перестроен, и сегодня собственно храм занимает здесь небольшое помещение на первом этаже, первое богослужение в котором прошло 7 февраля 2000 года. Остальное пространство поделено на рабочие кабинеты и классы: на базе храма осуществляет свою деятельность Школа творческого развития для детей и молодежи, ведется издание областной православной газеты «Смоленск православный». Непосредственно в храме святой Варвары ежедневно читается Псалтирь о всех, просивших здесь поминовения, совершается Таинство Крещения.
В настоящее время проводятся отдельные реставрационные работы, в 2011 году осуществлен ремонт кровли храма, заменена черепица.