Храм преподобного Варлаама Керетского в посёлке Чупа относится к современным церковным постройкам, возведённым на территории исторического Карельского Поморья. Первое упоминание о культовых сооружениях в Чупской губе встречается в писцовых книгах 1563 года, где указано: «в Чупской губе над ручьём волостка Чупа, а в ней погост, на погосте часовня, а у неё дьячек». По местному преданию, эту часовню поставил преподобный Варлаам Керетский во время своего отшельничества в этих местах после завершения покаянного плавания с телом супруги.
Современный храм был основан 19 ноября 2001 года с освящения места строительства наместником Кемского Благовещенского мужского монастыря. Чин освящения завершённого храма совершён 29 июня 2002 года. Здание расположено на скальном участке с видом на Чупинскую губу Белого моря. Архитектурное решение представляет собой деревянную постройку в традиционном северорусском стиле.
В 2010 году храм пострадал от пожара, сохранилась лишь колокольня. С 2016 года ведётся строительство нового каменного здания церкви. Историческая преемственность прослеживается в посвящении храма преподобному Варлааму Керетскому — местночтимому святому XVI века, чей подвиг покаяния связан с этими местами. Согласно житийным источникам, после завершения епитимии преподобный вернулся в Керетские пределы и поселился в пустынном месте у озера (позднее названного Варлаамовым), где построил часовню.
Архивные документы Соловецкого монастыря и писцовые книги XVI-XVII веков фиксируют наличие культовых сооружений в Чупской губе, однако прямых свидетельств о непрерывной церковной традиции не сохранилось. Поселение Чупа упоминается в 1574 году как погост с 7 дворами, но к концу XVI века пришло в упадок после шведских набегов. Возрождение церковной жизни связано с промышленным развитием посёлка в XX веке и строительством железной дороги.