Η μονή Βαρλαάμ οφείλει το όνομά της στον ασκητή Βαρλαάμ, ο οποίος πρώτος κατοίκησε τον βράχο το 14ο αι. και έχτισε εκεί μια μικρή εκκλησία των Τριών Ιεραρχών και λίγα κελιά. Σύντομα όμως η μονή ερήμωσε και αναβίωσε πάλι στα 1518 μ.Χ. από τους Γιαννιώτες αδελφούς μοναχούς Θεοφάνη και Νεκτάριο. Αυτοί ξανάχτισαν πάνω στα ερείπια των παλιών κτισμάτων το Ναό των Αγίων Πάντων και το Ναό του Ιωάννου του Προδρόμου, που σήμερα θεωρούνται δυο από τις ωραιότερες εκκλησίες των Μετεώρων. Αρχικά, η πρόσβαση στη Μονή γινόταν με σκαλωσιές, οι οποίες αργότερα αντικαταστάθηκαν με μεγάλες ανεμόσκαλες και με δίχτυ που το χρησιμοποιούν και σήμερα για τη μεταφορά τροφίμων και υλικών για τη συντήρηση της Μονής. Το 1923 οι μοναχοί σκάλισαν στο βράχο 195 σκαλιά, που οδηγούν σήμερα τους επισκέπτες με ασφάλεια στην κορυφή του βράχου.