O nome de Santa Bárbara era conhecido em Roma no século VII; seu culto pode ser rastreado até o século IX, primeiro no Oriente. Como não há menção a ela nos martirológicos anteriores, sua historicidade é considerada duvidosa.

Várias versões, que incluem duas peças de mistério sobreviventes, diferem na localização de seu martírio, que é dado de várias maneiras como Toscana, Roma, Antioquia, Baalbek e Nicomedia.

Santa Bárbara é um dos catorze santos auxiliares. Sua associação com o raio, que matou seu pai, fez com que ela fosse invocada contra raios e fogo; por associação com explosões, ela também é a patrona da artilharia e mineração.

Sua festa em 4 de dezembro foi introduzida em Roma no século XII e incluída no calendário tridentino. Em 1729, essa data foi designada para a celebração de São Pedro Crisólogo, reduzindo a de Santa Bárbara a uma comemoração em sua missa. Em 1969, foi removida desse calendário, porque os relatos de sua vida e martírio foram considerados inteiramente fabulosos, sem clareza até sobre o local de seu martírio.