O Mosteiro Sagrado de Varlaam é o segundo maior mosteiro de Meteora. Localizado muito próximo ao Grande Mosteiro Meteoro, foi fundado em meados do século XIV por um monge chamado Varlaam.
A capela foi finalmente decorada em 1548. Os belos afrescos na capela do Mosteiro de Todos os Santos pertencem ao famoso hagiográfo do século XVI, Franco Catalano. O mosteiro preservou a torre com o antigo sistema de roldanas, onde é possível ver a rede, usada pelos primeiros monges para levantar pessoas e provisões.
Os visitantes também podem ver um enorme barril de carvalho do século XVI, usado para armazenamento de água nos séculos anteriores. O mosteiro de Varlaam inaugurou recentemente um museu totalmente novo, onde os visitantes podem admirar a excelência dos ícones religiosos pintados – em sua maioria contemporâneos ao período do Renascimento – e as preciosas vestes sagradas dos sacerdotes do período bizantino.