Деятельность второго Первосвятителя Русской Церкви XVI века мало изучена в отечественной историографии. Митрополит Варлаам родился, очевидно, во второй половине XV века. Он “был выходцем из пределов белозерских, вероятно, из иноков Кириллова монастыря”
27 апреля 1507 года великий князь Василий III дал Варлааму грамоты, которыми предоставлялись определенные льготы владениям Симонова монастыря в Московском, Владимирском, Коломенском и Переславском уездах и на Белоозере, однако привилегии были незначительны — монастырь от уплаты налогов не освобождался. Щедрым пожалованием была выданная великим князем 8 января 1510 года проезжая грамота монастырю, давшая право безналогового провоза 20 видов товаров.В 1510 году Варлаам вместе с Коломенским епископом Митрофаном сопровождал великого князя Василия III в походе на Псков.
Через 3 месяца после кончины митрополита Симона Варлаам по воле великого князя был избран предстоятелем Русской Церкви, 27 июля наречён митрополитом. Ко времени предстоятельства митрополита Варлаама относится возобновление прямых контактов Московской митрополии с Константинопольским Патриархатом (в 1517 году), прерванных в середине XV века (после поставления Собором русских епископов на Московский митрополичий престол святителя Ионы).
При князе Василии III обострились государственные отношения с Литовским княжеством. При его отце, Иоанне III, была предпринята попытка положить конец конфликтам между двумя княжествами путем заключения брачного союза Литовского князя с дочерью Иоанна III Еленой, сестрой Василия III. Однако даже заключение брака не принесло полного решения государственных проблем в последующее время. Позднее, в 1514 году начался третий поход русского войска, в результате которого древний Смоленск был возвращен Московской Руси и в Русской Церкви появилась новая епархия. Вместо Смоленского епископа Варсонофия, первоначально присягнувшего на верность князю Василию III, а затем ему изменившему, Митрополит Варлаам поставил на Смоленскую кафедру (1515-†1532) архимандрита Чудова монастыря Иосифа (1509—1515).
В 1518 году в Москву прибыло большое посольство с Афона и Константинополя во главе с митрополитом Григорием Зихновским, в составе которого находился преподобный Максим Грек.
17 декабря 1521 г. митрополит Варлаам был вынужден оставить кафедру. Он удалился в Московский Симонов монастырь, вскоре по повелению вел. князя Василия III он был сослан в Спасо-Каменный монастырь на Кубенском озере, где он и скончался 24 марта 1533 года.
О причинах опалы митрополита Варлаама среди историков нет единого мнения. Посол австрийского императора С. Герберштейн, хорошо осведомленный в русских делах, писал о том, что Варлаам покинул кафедру в знак протеста против нарушения клятвы, данной митрополитом и вел. князем новгород-северскому кн. В. И. Шемячичу, который был арестован в Москве, несмотря на полученные им от Василия III и митрополита заверения в безопасности.
Несмотря на то что сведения Герберштейна неточны, поскольку «поимание» Шемячича произошло в апреле 1523 г., уже при митр. Данииле, участие митрополита Варлаама в «деле Шемячича» представляется возможным. Судьбу новгород-северского князя определило его поведение в июле-августе 1521 г., когда он, имея самостоятельные сношения с крымским ханом, не предупредил Василия III о готовившемся набеге на Москву. Очевидно, вел. князь уже в 1521 г. собирался обманным путем захватить Шемячича и принуждал митрополита способствовать этому, на что Варлаам не согласился.
Другая точка зрения была высказана В. Д. Назаровым. Историк считает, что Варлаам, по-видимому, «был не согласен с широкими и жесткими карательными мерами» по отношению к рус. воеводам, которые планировал принять вел. князь в связи с набегом крымцев (менее чем через месяц после ухода митрополита Варлаама с кафедры вел. князь положил опалу на воевод В. Шуйского, И. П. Перемышльского, Г. Фомина, В. Коробова и Поплевина), и за это митрополит был удален.
Наконец, встречается мнение, что отстранение митрополита вызвано его отказом признать развод князя Василия III с Соломонией Собуровой.
Варлаам был близок к нестяжателям. Впоследствии пытался защищать Максима Грека против обвинений его в ереси.Сразу после вступления на кафедру ученика Иосифа Волоцкого митр. Даниила (27 февраля 1522) нескольких епископов — ставленников митр. Варлаама (Сергий II Рязанский, Пимен Пермский) были удалены из своих епархий. С этих пор иосифлянство прочно утвердилось в своем влиянии на Церковь и русское государство.