Храм в честь святой великомученицы Варвары в Свердловске был возведен в 1998 году как часть архитектурного комплекса Николо-Владимирского кафедрального собора. Строительство осуществлялось по инициативе местного духовенства, посвятившего храм небесной покровительнице шахтеров. Здание выполнено в традициях православной храмовой архитектуры конца XX века с двухуровневой планировкой.
На первом этаже храма изначально располагались помещения вспомогательного назначения: медицинский пункт, библиотека Свердловского духовного училища и хозяйственные кладовые собора. Верхний этаж отводился под кельи для воспитанников училища и служебные помещения для клира. Иконостас храма создан профессиональными иконописцами с соблюдением канонов церковного искусства.
Исторически территория современного Свердловска начала заселяться в конце XVIII века беглыми крестьянами. В 1800 году казачий атаман Василий Орлов получил эти земли в дар от Екатерины II. Промышленное развитие региона началось после открытия месторождений антрацита в 1870-х годах, что обусловило профессиональный состав паствы будущего храма.
В советский период, начиная с 1930-х годов, все храмы Свердловского района были закрыты. Возрождение церковной жизни началось в 1942 году с регистрацией Николаевской общины, которая в послевоенные годы неоднократно меняла место расположения из-за изъятия зданий властями. В 1988 году началось строительство нового соборного комплекса, завершившееся через десятилетие возведением Варваринского храма.
В январе 2013 года, после образования Ровеньковской епархии, Николо-Владимирский собор получил статус кафедрального, а храм великомученицы Варвары стал его составной частью. Архитектурный ансамбль дополнили колокольня и здание богадельни. В 1997 году при комплексе открылись воскресная школа и Свято-Владимирское пастырское училище.