Klasztor Moni Varlaam został założony w 1350 roku przez pustelnika Warłama (stąd nazwa), który wspiął się na wierzchołek drugiej co do wysokości skały Meteorów i wybudował trzy kościółki, cele i cysternę na wodę. Po jego śmierci miejsce opustoszało na 200 lat. Odbudowy świątyni i klasztoru podjęli się zamożni bracia-zakonnicy Teofanis i Nektarios Apsarades z Joaniny w 1517 roku. Transport i gromadzenie materiałów trwał podobno dwadzieścia dwa lata, a sama budowa dwadzieścia dni. Na szczyt skały materiały były wciągane na linie rozpiętej od podnóża skały a górną stacyjką z kapliczką. W tym czasie stanął Katolikon pod wezwaniem Wszystkich Świętych, kościółek Trzech Hierarchów i wieża. W końcu XVI i na początku XVII wieku na terenie klasztoru działały renomowane pracownie kopiowania manuskryptów oraz haftu sakralnego. W początkach XIX wieku zbudowano schody o około stu stopniach i drewniane mostki, które zastąpiły system drabin nad przepaściami. Po długich latach opuszczenia i zaniedbania monastyr rozpoczął nową egzystencję w 1961, kiedy powtórnie zaludnili go mnisi, wśród których znajdowali się m.in. późniejsi hierarchowie Greckiego Kościoła Prawosławnego: metropolita Pireusu Kalinikos, metropolita Katerini Agathonikos oraz arcybiskup Aten i Grecji Christodulos. W 2008 w monastyrze mieszkało siedmiu mnichów. Podczas gruntownego remontu (który trwa nadal) na przełomie XX i XXI wieku rozbudowano i unowocześniono zaplecze mieszkalne oraz pracownie, a także odnowiono zabytkowe budynki.

Katolikon pw. Wszystkich Świętych został zbudowany w 1548 roku. Ma formę trójkonchowej budowli z dwiema kopułami nad nawą i narteksem. Dwie boczne absydy po bokach nawy przeznaczone były dla kantorów. We wnętrzu zwraca uwagę bogato rzeźbiony drewniany ikonostas, trony biskupa i opata oraz relikwiarz i pulpit, wszystkie ozdobione inkrustacjami z macicy perłowej i kości słoniowej. Wszystkie ściany pokrywają odrestaurowane freski datowane na lata 1548-66, autorstwa Franko Katelano i Jerzego i Franka Kontari). Malowidła w nawie przedstawiają Madonnę z Dzieciątkiem, Pantokratora jako Sędziego Sprawiedliwego (w kopule głównej), ewangelistów (w pendentywach), uzbrojonych świętych (w absydach po obu stronach nawy) oraz wiele scen z życia Chrystusa (w górnych partiach ścian). W narteksie przedstawiono głównie postacie świętych (Chrystus w otoczeniu aniołów i duchów niebieskich widnieje w kopule). Na zachodniej ścianie przedsionka znajduje się niecodzienne malowidło, przedstawiające pustelnika Zissisa lamentującego nad otwartym grobem ze szkieletem Aleksandra Wielkiego, stanowiące alegorię przedstawiającą nietrwałość ludzkiego żywota oraz przemijalność sławy i bogactwa.

Kaplica pod wezwaniem Trzech Hierarchów, wzniesiona w 1627 roku, posiada freski pochodzące z 1637 roku o charakterystycznych cechach okresu późnobizantyjskiego z pierwszej połowy XVII wieku.

Spośród zabudowań klasztornych na uwagę zasługują też: stary refektarz, dawne hospicjum, kaplica świętych Kosmy i Damiana, wieża wyciągowa z gankiem, kołowrotem i siecią oraz piwnica, w której stoją ogromne drewniane cysterny na wodę. W starym refektarzu zamienionym na muzeum zgromadzono misternie zdobione przedmioty liturgiczne, ornaty i ikony. Na uwagę zasługuje Biblia należąca niegdyś do cesarza bizantyjskiego, Konstantyna Porfirogenety, z jego własnoręcznym podpisem oraz misternie zdobiony kodeks z XI wieku. W sumie w klasztorze przechowywanych jest 269 kodeksów i liczne manuskrypty. Między katolikonem a furtą klasztorną znajduje się dawna kuchnia klasztorna, w której wnętrzu urządzono niewielką wystawę historyczną zawierającą czarno-białe fotogramy i stare przedmioty ilustrujące przeszłość Meteorów.

Zdjęcia wykonano we wrześniu 2015 roku.