Владимир Пономарев родился 22 июня 1974 года в городе Изобильный, Ставропольский край. Крещен в младенчестве. В 1989 году, юноша окончил среднюю школу № 1 родного города. Далее, молодой человек продолжил обучение в политехническом лицее № 1 города Ставрополь, который успешно окончил в 1992 году.

Позднее, Владимир поступил в Духовную семинарию, где во время обучения, 17 июля 1996 года принял монашеский постриг с именем Варлаам в честь преподобного Варлаама Хутынского. Постриг по благословению митрополита Ставропольского и Бакинского Гедеона совершил инспектор семинарии игумен Петр, в миру - Кузовлев. Далее, 15 сентября 1996 года, в кафедральном соборе апостола Андрея Первозванного, митрополитом Гедеоном рукоположен в сан иеродиакона, а 27 сентября в том же храме - во иеромонаха. Позже, Варлаам назначен настоятелем Никольской церкви станицы Сотниковской Ставропольского края.

В 1998 году, Пономарев окончил Ставропольскую духовную семинарию, и сразу по окончании обучения занял должность клирика храма святого Феодосия Черниговского в городе Ипатов. В 1999 году, служитель церкви назначен настоятелем храма святого Николая Чудотворца станицы Кармалиновская Новоалександровского района Ставропольского края.

Позже, 25 декабря 1999 года, священнослужитель назначен на должность настоятеля Покровской церкви станицы Слепцовская Сунженского района Республики Ингушетия. С 2004 года, Варлаам служил благочинным Республики Ингушетия и Чеченской Республики. В том же году, религиозный деятель назначен настоятелем церкви Архистратига Божия Михаила в городе Грозный с сохранением всех ранее возложенных послушаний.

Ко дню Святой Пасхи в 2005 году, в кафедральном соборе апостола Андрея Первозванного города Ставрополь, епископом Ставропольским Феофаном возведен в сан игумена. В том же году, священник вошел в состав Общественного совета при президенте Ингушетии, а 9 октября 2006 года, указом президента Чеченской Республики утвержден членом Общественной палаты Чеченской Республики. В 2010 году, священнослужитель удостоен права ношения палицы.

Впоследствии, в марте 2011 года, Варлаам введен в состав рабочей группы по укреплению межэтнических отношений в Чеченской Республике. В 2008 году, служитель церкви получил дополнительное образование, успешно окончив Киевскую духовную академию. В августе 2011 года, переведен во Владимирскую епархию и назначен помощником настоятеля Спасо-Преображенского монастыря города Муром. Также, занимал должность директора православной гимназии в честь преподобного Илии Муромца.

С декабря 2011 года, Пономарев занимал должность исполняющего обязанности настоятеля Спасо-Преображенского мужского монастыря города Муром. Решением Священного Синода от 7 июня 2012 года назначен на должность настоятеля муромского Спасо-Преображенского монастыря. Позднее, решением Священного Синода от 26 декабря 2012 года, Варлаам избран епископом Махачкалинским и Грозненским.

В первых числах января 2013 года, возведен в сан архимандрита. Наречен во епископа 18 января 2013 горда в Богоявленском кафедральном соборе города Москва. Хиротонисан 27 января за Божественной литургией в Храме Христа Спасителя. Богослужения возглавил Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл. Решением Священного Синода от 19 марта 2014 года, епископ Варлаам назначен игуменом Ново-Синайского мужского монастыря в станице Орджоникидзевская, Республики Ингушетия, а 4 декабря 2017 года, за Литургией в Храме Христа Спасителя, Патриархом Кириллом возведен в сан архиепископа.