К северо-западу от Спасо-Преображенского собора находится Варлаамиевская церковь. Впервые церковь во имя прп. Варлаама появилась в Хутынском монастыре в XIV веке, то есть еще до начала общецерковного почитания преподобного. Она была мала и не имела трапезной. В 1552 году, при игумене Гурии, вместо нее построили новый, более обширный храм с просторной трапезой. Предполагается, что такой храм потребовался при введении в монастыре общежительного устава, согласно которому иноки должны были обедать вместе в определенное время и воздерживаться от вкушения пищи в кельях. Трапезные палаты строились обыкновенно на подклетах, где располагалась кухня. Необходимой принадлежностью монастырской трапезной была церковь. В описи 1642 года о церкови прп. Варлаама говорится: «Церковь каменная во имя преподобного Варлаама чудотворца с трапезою… На церкви глава обита чешуею дубовою; крест на главе железной по краям призолочен. А церковь крыта тесом полатками».
С архитектурной точки зрения храм представляет собой вытянутый вверх куб с тремя алтарными апсидами в толще стены и одной главкой. Внутри храм разделен на два этажа. Церковь — бесстолпная, и это важно отметить, потому что подобные трапезные церкви были вообще обычны для новгородских монастырей (достаточно вспомнить Никольскую церковь в Клопском монастыре и Сретенскую — в Антониевом). Покрытие храма первоначально было позакомарным, но закомары впоследствии скрыли под четырехскатной кровлей. Помещение трапезной примыкает к храму с запада. Оно обширнее, чем сама церковь. Своды трапезной палаты опираются на два восьмигранных столба (а не на один, как это бывало чаще всего).
XX век не пощадил церковь преподобного Варлаама. К 1990-м годам, когда в монастыре вновь затеплилась монашеская жизнь, она подошла в полуразрушенном состоянии. На «реставрационной очереди» храм стоял не первым номером — сначала важно было привести в порядок Спасо-Преображенский собор и жилые постройки. Еще в 2002 году сложно было разглядеть очертания этой строгой и сдержанной церкви за строительными лесами. Сейчас и храм, и трапезная восстановлены полностью.
