В 1712 году в пинском предместье Каролин был построен деревянный костёл Михаила Архангела по фундации Михаила Вишневецкого и его жены Екатерины из Дольских: гетман великий литовский выписал бернардинцам 8547 рублей серебром, назначив также жалование и ежегодную выплату в 1700 злотых и 41 бочку разного зерна, и подарил луг. Данный костёл наряду с небольшим одноэтажным деревянным зданием пинского монастыря бернардинцев отобразил на своей карте бернардинских монастырей литовской провинции, выгравированной в 1750—1760-е года, Гирш Лейбович.
В период нахождения Западной Белоруссии под властью Польши храм продолжал действовать как православный. Так, в издании 1936 года, выпущенном накануне открытия в Пинске первой полесской сельскохозяйственной выставки, церковь Святой Варвары упомянута как православная в списке культовых зданий города (адрес того времени — ул. Бернардинская, 38). В середине XX века интерьер данного храма был обновлён: в частности, был установлен новый иконостас, а также была выполнена роспись алтарной части.