История храма начинается в 1846 году, когда его строительство было инициировано местным помещиком Николаем Фёдоровичем Бахметевым.Причиной возведения храма послужила тяжёлая болезнь его супруги Варвары; в надежде на её выздоровление Бахметев построил каменную церковь, главный престол которой был освящён в честь Святой Великомученицы Варвары.
Первым священником храма стал Александр Корнилиевич Ястребов. В 1871 году в Варваринской церкви был крещён Пётр Флеринский, сын псаломщика Дмитрия Флеринского, впоследствии ставший епископом Покровским, викарием Саратовской епархии.
6 марта 1930 года с храма были сняты колокола, после чего он был закрыт, а имущество изъято. В здании разместили сначала клуб, а затем магазин.
В конце 1980-х годов здание было возвращено Русской Православной Церкви. Началась реставрация храма под руководством группы художников во главе с народным художником СССР, лауреатом Государственной премии, профессором А. В. Васнецовым и архитектором Е. Иохелес. Здание заново оштукатурили, расписали, пол выложили мрамором, вновь установили иконостас и пять куполов.
19 мая 1989 года храм был вновь открыт. Благочинный Ставропольского округа Самарской епархии Николай Манихин совершил малое освящение церкви в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. В храме хранятся три старинные иконы: Спас Нерукотворный, Сергий Радонежский и Святой Великомученицы Екатерины, спасённые верующими при изъятии ценностей в 1930-х годах и возвращённые в возрождённый храм. В 1990 году рядом с зданием Благовещенского храма началось строительство храмового комплекса, в который вошёл ещё один храм — трапезный храм в честь Святой Великомученицы Варвары, десять монашеских келий и хозяйственные постройки.
Здание Благовещенского храма официально признано архитектурным памятником Тольятти. Оно имеет треугольные фронтоны, под карнизом расположены рельефные выступы в виде кокошников. Храм венчают пять золотых куполов; первоначально они были голубыми, позднее позолочены. В 2008 году в храме была обновлена роспись стен, написаны новые образы. Комплекс расположен на берегу судоходного канала и хорошо виден с проплывающих по Волге судов.
При храме действует воскресная школа. Под окормлением храма находится часовня в честь Великомученицы Анастасии Узорешительницы, расположенная в исправительной колонии. Богослужения проводятся с вечера четверга: вечерняя служба в 16:00, литургия в 8:00.
