Святая великомученица родилась в городе Илиополе, в знатной семье и была единственной дочерью. Ее отец-язычник оберегал Варвару от малейшего влияния христианства, но она не могла признать могущество языческих богов и искала единого Бога. Она, вопреки отцу, не хотела выходить замуж, поэтому он, чтобы избавить ее от одиночества, позволил Варваре ходить везде, где ей захочется. Именно благодаря этому она познакомилась с христианами и их верой. Очень скоро Варвара приняла христианство, но когда ее отец узнал про это, то отдал ее мучителям.

Правивший в то время Мартиан восхищался красотой Варвары и предложил ей спастись от пыток отказавшись от веры в Бога, но для нее было лучше принять мученическую смерть. Оказавшись после долгих пыток в темнице она увидела Самого Господа, который излечил и ободрил Варвару.

На другой же день ее снова подвергли пыткам, которые она вынесла с таким мужеством, что одна из свидетельниц ее страданий, Юлиания, вдруг выступила из народа и объявила себя христианкой. Ее тотчас схватили и, повесив на древе рядом со святой Варварой, подвергли страшным мучениям, после чего обеим святым отсекли головы. В тот же день Диоскор и Мартиан были сожжены молнией во время грозы, так что от них не осталось даже костей.

Мощи святой великомученицы Варвары в настоящее время покоятся во Владимирском соборе города Киева, куда были перенесены из города Константинополя греческой царевной Варварой, супругой великого князя Святополка, внука святого Владимира.