Η Αγία Βαρβάρα έζησε τον 3ο αιώνα στη φοινικική πόλη Ηλιούπολη (ή στη Νικομήδεια της Βιθυνίας). Ο πατέρας της, Διόσκουρος, ήταν εκπρόσωπος της αριστοκρατίας στη Μικρά Ασία επί αυτοκράτορα Μαξιμιανού . Έκλεισε τη Βαρβάρα, που ήταν ιδιαίτερα όμορφη, σε έναν πύργο για να την κρύψει από τα αδιάκριτα βλέμματα. Κατά την περίοδο της φυλάκισης, η Βαρβάρα, μελετώντας τον κόσμο γύρω της, που της φαινόταν από τα παράθυρα, κατέληξε στην ιδέα της ύπαρξης ενός Ενιαίου Δημιουργού. Όταν ο πατέρας της επέτρεψε να φύγει από τον πύργο για τον γάμο της, η Βαρβάρα γνώρισε τους χριστιανούς της Ηλιούπολης και βαφτίστηκε .
Όταν ο ειδωλολάτρης πατέρας της Διόσκουρος έμαθε για τη χριστιανική θρησκεία της κόρης του, θύμωσε και πήγε τη Βαρβάρα στον άρχοντα της πόλης, τον Αρειανό.. Αυτός της ζήτησε να απαρνηθεί τη χριστιανική της πίστη, αλλά αρνήθηκε. Η Βαρβάρα υποβλήθηκε σε σκληρά βασανιστήρια. Ο ηγεμόνας της πόλης, ο Αρειανός, έδωσε στον πατέρα της το δικαίωμα να δικάσει την κόρη του. Ο ειδωλολάτρης Διόσκουρος συμφώνησε να γίνει δήμιος της κόρης του και αποκεφάλισε τη Βαρβάρα.
Σύμφωνα με τον βιογράφο αυτής Συμεών, ο ίδιος ο πατέρας της την αποκεφάλισε ως «πατρικαίς χερσί τω πατρικώ ξίφει την τελείωσιν δέχεται». Τη στιγμή όμως που είχε αποτελειώσει το έγκλημά του, έπεσε νεκρός χτυπημένος από κεραυνό κατά θεία δίκη.
Η σύνδεση της Αγίας με κεραυνό συσχέτισε την επίκλησή της έναντι κεραυνού και φωτιάς. Έτσι η Αγία Βαρβάρα θεωρείται προστάτιδα αγία του Πυροβολικού καθώς επίσης των μεταλλωρύχων, των ανθρακωρύχων και των εργαζόμενων σε λατομεία, υπόγεια έργα, σήραγγες και ορυχεία. Επίσης είναι προστάτιδα των σταφιδεργατών στο Ηράκλειο Κρήτης. Παλαιότερα «Αγία Βαρβάρα» ονόμαζαν οι ναυτικοί τις πυριτιδαποθήκες και τους χώρους πυρομαχικών των πολεμικών πλοίων.
Στις αγιογραφίες εικονίζεται να κρατά άγιο ποτήριο, κλαδί φοίνικα ή σταυρό μαρτυρίου. Σε άλλες αγιογραφίες βρίσκεται ιστάμενη προ πύργου με τρία παράθυρα.
Η μνήμη της εορτάζεται στις 4 Δεκεμβρίου και είναι πολιούχος της πόλης της Δράμας και του Ρεθύμνου.
Τα λείψανα της Αγίας Βαρβάρας βρίσκονται σήμερα στον Καθεδρικό Ναό του Αγίου Βλαδιμήρου στο Κίεβο της Ουκρανίας.
