В начале XVIII века увеличилось количество деревень, относящихся к приходу, что стало причиной реконструкции церкви. В ходе работ сняли крышу над молельней и возвели восьмигранный сруб, который завершили высокой шатровой крышей с луковичной головкой и крестом. По периметру восьмерика добавили фронтонный пояс. В конце XVIII века рядом с церковью возвели колокольню высотой 35 метров, которая превзошла саму церковь и изменила облик всего комплекса. В XIX веке церковь снова реконструировали: соединили с колокольней крытым переходом, расширили окна, обшили стены тесом и окрасили их. Варваринская церковь относится к типу "восьмерик на четверике". Подобные постройки распространены вокруг Онежского озера, например, в Гимреках, Кондопоге, Космозере, Челмужах и на Саминском погосте. Варваринская церковь, одна из первых таких построек, освященная в 1650 году. В 1865 году её отремонтировали: перебрали сруб, расширили окна в трапезной, заново прорезали окна в церкви и алтаре. В 1980-х годах её реставрировали, придав трапезной вид XVII века, оставив одно косящатое и сделав два новых волоковых окна, заменили тес кровель и шелом, прикрывающий стыки теса. Строгий шелом на крыше не является небрежностью реставраторов. В Карелии его обычно гладко отесывали, в отличие от Архангельской области или Вологодчины, где ему придавали форму головы коня или птицы. Концы "куриц", поддерживающих "потоки", деревянные желоба для отвода воды, также не украшались, а лишь гладко отесывались. В Карелии резьбой украшали только концы "потоков", используя топор, долото или коловорот в зависимости от стиля резьбы. Крупной топорной резьбой украшены "потоки" на переломе кровель рундуков двухвсходного крыльца Варваринской церкви.

Крыльцо церкви всегда украшалось особенно тщательно, так как оно было на виду, первым встречало прихожан и служило местом оглашения решений "сходбищ", проходивших в трапезной. Открытая конструкция крыльца позволяла мастерам украшать все его элементы. Объемной резьбой украшались столбы, поддерживающие кровли всходных рундуков, глухой резьбой, причелины, а прорезной, подзоры под кровлей между столбами. Концы теса кровли украшались "гребнями резными", которые создавали красивую тень в солнечные дни.

Колокольня Варваринской церкви, построенная в XVIII веке, представляет собой небольшой четверик в основании стройного восьмигранного сруба с открытой площадкой звона, крытой высоким шатром, под которым подвешивались колокола. С перехода, соединяющего церковь и колокольню, можно подняться на площадку звона и изучить конструкцию колокольни. Первоначально колокольни были простыми навесами на столбах, врытых в землю. Позже столбы стали обносить срубами, чтобы они меньше гнили. Столбы опирались на балки внутри сруба, что упрощало ремонт. Четверик в основании появился в середине XVII века и постепенно увеличивался в высоту. Церковь стоит на холме, вытянута с востока на запад и разделена трапезной и переходом. Восьмигранный сруб колокольни с высоким шатром доминирует над комплексом. Плотничье мастерство проявляется в небольших окнах трапезной и резных украшениях крылец, хотя железные главки шатров выбиваются из общего ансамбля.

Церковь расположена в центре деревни и является архитектурной доминантой. Комплекс включает церковь и колокольню, соединенные крыльцом-галереей. Церковь состоит из молельного помещения, алтаря, трапезной и сеней. Срубы молельного помещения и колокольни выполнены по типу "восьмерик на четверике" с шатровыми завершениями. Алтарь примыкает с востока, трапезная и сени, с запада. Колокольня находится западнее церкви и смещена к югу. Крыльцо-галерея имеет два крытых лестничных марша с резными столбами. Кровли храма тесовые, алтарная бочка покрыта гонтом. Потолок молельного помещения выполнен в форме шестнадцатичастного "неба". Сохранились волоковые и трехкосящатые окна. Декор представлен подзорами и резными столбами звонницы и крыльца. Комплекс представляет историко-архитектурную ценность как пример развития шатровых храмов на Русском Севере.