Возникновение монастыря относится к глубокой древности – к периоду христианизации наших земель. В письменных источниках упоминается впервые в 1520 г., когда пинский князь Феодор Ярославич с женой Еленой отписали монастырю деревни Высокое, Гольцы, Дубой, Лисоцк, двор Пискаловщина.

Монастырские здания были возведены в 1520-е годы.  Монастырь располагался в центре города, к западу от пинского замка. Монастырский храм и все строения был деревянными. Согласно описи 1595 г., монастырский комплекс включал Варваринский храм, жилой корпус, домик игуменьи, пекарню, врата-колокольню. В 1595 г. построен новый монастырский храм во имя святой великомученицы Варвары. В 1591 г. при монастыре основано училище для детей из дворянских и священнических семей. В XVI - XVIII вв. пинские игуменьи происходили из таких известных родов как Ртищевы, Воловичи, Велятичские, Войны, Орды, Поповские, Сапеги, Тризны, Ширмы.

С введением унии монастырь был обращен в униатский, а православные монахини изгнаны из него. Впрочем, им некоторое время решалось проживать в Пинске. Но в 1635 году король Владислав IV своей грамотой запретил Пинскому магистру принимать в Пинске православных монахинь, которые хотели основать особый монастырь после обращения Варваринского в унию.

С 1839 года Варваринский монастырь снова стал православным. В то время в обители проживало 14 насельниц, она имела 147 десятин земли и 100 крестьян. Предметами особого пклонения верующих являлась икона великомученицы Варвары и частичка ее мощей в позолоченном ковчеге. При монастыре работало училище для девушек-дворянок и дочерей священников, где обучали чтению, письму и рукоделию. Библиотека монастыря насчитывала несколько сот томов книг преимущественно духовного содержания, среди которых были рукописные и старопечатные.

В 1858 г. монастырь переведен из собственных старых деревянных зданий в помещения бывшего католического монастыря бернардинцев, а бернардинский костел переосвящен в Варваринскую церковь. Но монастырь просуществовал недолго. В 1874 году его насельницы были переведены во вновь основанный Минский Спасо-Преображенский монастырь. Монастырская церковь была обращена в приходскую и приписана к Лещинской церкви. В монастырских зданиях разместилась городская больница.

Почти через 120 лет вновь в Пинске возрождена древняя Свято-Варваринская женская обитель. Здание монастыря находится на территории Пинского епархиального управления, и по приведении всех зданий и территории в надлежащий порядок вместе с епархиальным управлением будет представлять единый архитектурный ансамбль.

При монастыре с сентября 1995 года действует воскресная школа для детей и взрослых. В настоящее время в обители проживает 5 насельниц. Настоятельница – монахиня Екатерина (Романчук).