Το 1982 παρουσίασε την πρώτη μεγάλη έκθεσή του στο Μουσείο Μοντέρνας Τέχνης της Βιέννης και ακολούθησαν μεγάλες παρουσιάσεις και εκθέσεις σε πολυάριθμα διεθνή μουσεία, όπως μεταξύ άλλων: στο Museum Moderner Kunst της Βιέννης, στ ο Kunsthalle του Αμβούργου, στο Grand Palais στο Παρίσι, στο DAM (Deutsches Architektur Μuseum) της Φρανκφούρτης, στην Αθήνα στο Ζάππειο, στο Μουσείο Μπενάκη και στο Βυζαντινό Μουσείο, στο Museum of Royal Art των Βρυξελλών, στο Skulpturhalle und Sammlung Ludwig της Βασιλείας, στο Vitra Design Museum, στο Museums Quartier της Βιέννης, στο NO Landesmuseum της Αυστρίας, στη Ν., Υόρκη, την Ιαπωνία, κλπ.

Ο Βαρλάμης είναι ο δημιουργός της θεωρίας της Προαρχιτεκτονικής και της Σχολής των Αισθήσεων που για πρώτη φορά παρουσίασε στο Γερμανικό Μουσείο Αρχιτεκτονικής (D.A.M.) της Φρανκφούρτης στην έκθεσή του "Une cite imaginaire".

Το 1988 στο τμήμα Αρχιτεκτονικής της Θερινής Ακαδημίας του Σάλτσμπούργκ ανέπτυξε την εργασία του για μια φυσική και ανθρώπινη αρχιτεκτονική που δίνει σημασία στις ανάγκες των παιδιών και το 1993 στο Convention Center της Νέας Υόρκης έκανε διεθνή επιτυχία την ιδέα της Θεραπευτικής Αρχιτεκτονικής. Με το πρόγραμμα της Ακαδημίας Τέχνης για Παιδιά έφερε σε επαφή με την τέχνη χιλιάδες παιδιά και παρουσιάστηκε σαν κεντρική εκδήλωση στην EXPOLINEA '93 της Γάνδης.

Διακηρύσσει την στροφή της παγκόσμιας Αρχιτεκτονικής στους πολιτισμούς της Ανατολικής Μεσογείου (Κυκλάδες, Νότιος Ιταλία, Καπαδοκία) που ορίζονται ιδιαίτερα από τη σπηλαιώδη αρχιτεκτονική και τις μορφές ενός τρωγλοδύτικου πολιτισμού.

Από το 1975 έως και το 1982 διηύθυνε το Διεθνές Σεμινάριο Αρχιτεκτονικής της Σαντορίνης, όπου έκανε μια συστηματική καταγραφή, έρευνα και ανάλυση, αποκαλύπτοντας την αδιάρρηκτη συνέχεια του λαϊκού πολιτισμού με τον Κυκλαδικό και τον Μινωϊκό Πολιτισμό. Παράλληλα διακύρηξε τη διαχρονικότητα και διαχωρικότητα του παραδείγματος της κοινωνικής, πολιτιστικής και αρχιτεκτονικής οργάνωσης του νησιού και το 1995 ανακήρυξε την Σαντ ορίνη σε Παγκόσμια Οικολογική Ακαδημία.

Στην έκθεση του "Το τέλος της Ατλαντίδας - Αρχιτεκτονικές Ουτοπίες" στο Grand Palais στο Παρίσι (1989) υποστήριξε την αναγκαιότητα της σύνδεσης της μετ αβιομηχανικής κοινωνίας με την οργανική πραγματικότητα της φύσης.

Το 1995 εικονογράφησε, μετά από πρόσκληση του Οικουμενικού Πατριάρχη κ.κ. Βαρθολομαίου, την Αποκάλυψη του Ιωάννη.

Το μεγάλο έργο του "Αλέξανδρος 2.000", με περισσότερα από 1500 καλλιτεχνικά έργα, προβάλλει τη διαχρονική οικομενική εμβέλεια του ελληνικού πολιτισμού μέσα από την προσωπικότητα και το παράδειγμα του Μεγαλέξανδρου. Η συλλογή παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το Σεπτέμ-βρη του '97 στη Θεσσαλονίκη Πολιτιστική Πρωτεύουσα και συνεχίζει να περιοδεύει μέχρι σήμερα σε μουσεία και πινακοθήκες σε όλο τον κόσμο.

Με τη μελέτη, Ο Ελληνικός Πολιτισμός στις Ευρωπαϊκές Πρωτεύουσες, παρουσίασε την αναγκαιότητα της ελληνικής αρχιτεκτονικής και πολεοδομίας στη πολιτειακή εξέλιξη των ευρωπαϊκών μεγαλουπόλεων.

Tο 2002 παρουσιάστηκε στο Λιμάνι της Θεσσαλονίκης στο πλαίσιο των ΔΗΜΗΤΡΙΩΝ η συλλογή του «ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ Η ΑΔΕΡΦΗ ΤΟΥ ΜΕΓΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥ». Πως βλέπει κάποιος την πόλη του μέσα από την Τέχνη. Η έκθεση είχε περισσότερους από 50.000 επισκέπτες.

Το 2003 η εικαστική του συλλογή «Η ΟΜΟΡΦΙΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΗΣ» περιοδεύει σε πόλεις της Ελλάδος υπό την αιγίδα του ΥΠΠΟ.

Από το 2003 μέχρι το 2005 πραγματοποιείται στην Βεργίνα υπό την διεύθυνσή του το «ΦΕΣΤΙΒΑΛ ΒΕΡΓΙΝΑΣ». Ένα πολύμορφο project με την συμμετοχή των ντόπιων κατοίκων. Μουσική, Θέατρο, Μόδα, Εικαστικά δημιουργούν ένα αξέχαστο βίωμα στους χιλιάδες επισκέπτες.

Το 2004 ανταποκρινόμενος στην πρόσκληση της δημάρχου Αθηναίων Ντόρας Μπακογιάννη παρουσίασε στο Ζάππειο Μέγαρο στο πλαίσιο των Ολυμπιακών Αγώνων το έργο του «ΜΑΝΑ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑ Η ΔΥΝΑΜΗ ΤΗΣ ΑΓΑΠΗΣ». Με το έργο του αυτό τιμάει την Μητρότητα και τις Μάνες των Ολυμπιακών ανανεώνοντας με τον τρόπο αυτό το νόημα των σύγχρονων Ολυμπιακών Αγώνων.

Το 2005 παρουσιάζεται στο Μουσείο Μπενάκη στην Αθήνα η συλλογή του ΠΟΗΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ. Έργα της συλλογής κοσμούν το συλλεκτικό ημερολόγιο του Ταχυδρομικού Ταμιευτηρίου.

2006 - 2007 χρονιά του Μότσαρτ παρουσιάζει στην Θεσσαλονίκη (ΟΛΘ) και Αθήνα (Ίδρυμα Μείζονος Ελληνισμού) το πολύμορφο έργο του «Ο ΜΥΣΤΙΚΟΣ ΚΗΠΟΣ». Ένα βιωματικό έργο που παρακολούθησαν περισσότεροι από 70.000 επισκέπτες.

Το 2007 η συλλογή του «ΤΑ ΒΟΥΝΑ ΤΗΣ ΠΑΤΡΙΔΑΣ ΜΟΥ» παρουσιάζεται στον εκθεσιακό χώρο του μετρό στην πλατεία Συντάγματος υπό την αιγίδα του Υπουργείου Περιβάλλοντος και συγκεντρώνει περισσότερους από 200.000 επισκέπτες.

Το 2008 στο μουσείο Βυζαντινού Πολιτισμού Θεσσαλονίκης παρουσιάστηκε η έκθεση του "Άγιον Όρος" που μεταφέρθηκε και στο Βυζαντινό και Χριστιανικό μουσείο στην Αθήνα το 2011, το 2013 παρουσιάστηκε στην κεντρική αίθουσα του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου στις Βρυξέλλες, τον Αύγουστο του ιδίου έτους στη Βασιλική του Αγίου Μάρκου στο Ηράκλειο και το 2014 στην Αυστρία στο Kunstmuseum Waldviertel.

Το 2009 εγκαινιάστηκε το Kunstmuseum Waldviertel που δημιούργησε ο ίδιος στην Κάτω Αυστρία και εκεί παρουσίασε το συνολικό καλλιτεχνικό έργο του αλλά και την βιωματική προσέγγιση στην Τέχνη που πρεσβεύει και τον Δεκέμβριο του ίδιου έτους, ο Πρόεδρος της Αυστριακής Δημοκρατίας Dr. Heinz Fischer, του απένειμε τον αυστριακό Σταυρό Τιμής για την Επιστήμη και την Τέχνη, σαν εκτίμηση για τις μεγάλες υπηρεσίες που προσέφερε στην χώρα που ζει και εργάζεται για περισσότερα από 50 χρόνια .

Τον Φεβρουάριο του 2010 εγκαινιάστηκε στη Μόσχα, στον ιστορικό χώρο της Ρωσικής Ακαδημίας Καλών Τεχνών η έκθεσή του "ΠΟΙΗΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ - ARCHITETTURA METAFISICA" και αναγορεύτηκε Επίτιμο μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Καλών Τεχνών.

Τον Μάρτιο του 2010 ο Βαρλάμης έγινε τιμητικά δεκτός σε ακρόαση από τον Πάπα της Ρώμης Βενέδικτο XVI και κέρδισε την ένθερμη υπ οστήριξή του στο έργο του για τον Απόστολο Παύλο. Τον Μάιο το Πανεπιστήμιο Τέχνης & Design του Κλούζ στη Ρουμανία τον αναγόρευσε τιμητικά διδάκτορα για το συνολικό καλλιτεχνικό και σχεδιαστικό έργο του. Στις 25 Μαρτίου του 2011 εγκαινιάστηκε στο Kunstmuseum Waldviertel η μεγαλειώδης συλλογή του "Ο Χριστός Σήμερα" που μεταφέρθηκε το 2012 στο μουσείο Βυζαντινού Πολιτισμού Θεσσαλονίκης.

Το εικαστικό αφιέρωμα "Άξιον Εστί-Μίκης Θεοδωράκης" παρουσιάστηκε το 2012 στην Ελλάδα και την επόμενη χρονιά στο Ίδρυμα Κακογιάννη το εικονοποιημένο συμφωνικό ποίημα "Κατά Σαδδουκαίων" μια φιλμογραφική μεταφορά του συνδυασμού ποίησης-μουσικής -εικόνας που αποδίδεται με τον επιστημονικό όρο "Συναίσθηση".

Η συλλογή-αφιέρωμα στον Απόστολο Παύλο παρουσιάστηκε το 2013 στα 19α Παύλεια στη Βέροια και το καλοκαίρι του 2014, με πρόσκληση του επίτιμου Πάπα Βενέδικτου 16ου, στη "Βασιλική του Αγίου Παύλου προ των Τειχών" στη Ρώμη όπου βρίσκεται και ο τάφος του Αποστόλου των Εθνών. H έκθεση στη Ρώμη προβλήθηκε στην επίσημη εφημερίδα τ ου Βατικανού L' Observatore Romano.

Tον Μάρτιο του 2015 στο Kunstmuseum Waldviertel παρουσιάστηκε η εικαστική δημιουργία του "Το Σύμπαν".

Το 2016 παρουσιάστηκε στο Μουσείο Βυζαντινού Πολιτισμού Θεσσαλονίκης η έκθεσή του «Απόστολος Παύλος» και η πρότασή του για την αναβίωση και αξιοποίηση της οδοιπορικής διαδρομής του Αποστόλου των Εθνών στη Μακεδονία κατά τη 2η αποστολική περιοδεία του. Στο ιεραποστολικό έργο του Αποστόλου Παύλου ο Βαρλάμης εντοπίζει την ιδρυτική ιερή ουσία που οδήγησε στον εκχριστιανισμό της Ελλάδας και της Ευρώπης και με το έργο του επιδιώκει να ανακαλέσει στην ενεργό συνείδηση των ανθρώπων τις αρχαίες μνήμες, για να συνδέσει έτ σι, ιδιαίτερα στη νέα γενιά, τους αιώνες και να επαναφέρει στην επικαιρότητα το μήνυμα του Παύλου που παραμένει ουσιαστικό και αναγκαίο. Σε συνεργασία με το μητροπολίτη Βεροίας κ.κ. Παντελεήμονα έκανε τα σχέδια για ένα μνημείο αφιερωμένο στην παρουσία του Αποστόλου των Εθνών στη Βέροια παου ανεφέρεται στην παγκόσμια χριστιανική κοινότητα.-

Στις 29 Ιουνίου 2016 εγκαινιάστηκε από τον Οικουμενικό Πατριάρχη Βαρθολομαίο Η Κρύπτη του Αγίου Λουκά του Ιατρού στην Ιερά Μονή Παναγίας Δοβρά στο όρος Βέρμιο όπου εκτίθεται και η εικαστική συλλογή που είναι αφιερωμένη στον σύγχρονο θαυματουργό Άγιο.