Храм великомученицы Варвары в Череповце был основан в 2016 году на территории Азотного комплекса химического кластера компании «ФосАгро». Закладка камня в основание храма состоялась 27 мая 2016 года. Строительство велось архангельскими мастерами, которые собрали двухэтажный деревянный сруб в традициях русского православного зодчества. Каждое бревно было обработано вручную, с сохранением тонкого слоя древесины.
Чин малого освящения храма совершил 10 октября 2017 года епископ Череповецкий и Белозерский. На колокольне установлены шесть бронзовых колоколов, самый крупный из которых — благовест весом 130 кг. Впервые в Череповце здесь была применена автозвонница, позволяющая воспроизводить 75 различных звонов. Главным украшением интерьера стал резной иконостас из бука и липы, созданный мастерами иконописной мастерской Рыбинска, включающий 50 икон, написанных маслом и сусальным золотом.
16 июня 2018 года храм посетил Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл. Храм расположен в промышленной зоне, что соответствует исторической традиции строительства заводских церквей, распространенной в России с XVIII века. В дореволюционный период подобные храмы возводились при крупных производствах, таких как пороховые заводы Санкт-Петербурга и Шлиссельбурга, Екатерингофская бумагопрядильная мануфактура, московский свечной завод.
Архитектурное решение храма представляет собой высокий четверик под клинчатой крышей с прямоугольной апсидой под бочкой, небольшой трапезной и трехъярусной шатровой колокольней. Стилистика здания выдержана в традициях северного деревянного зодчества, с использованием элементов, характерных для боярских домов XVII века, таких как резные колонны на крыльце.