Σύμφωνα με την εκκλησιαστική παράδοση, η Βαρβάρα έζησε τον 3ο αιώνα επί Ρωμαίου αυτοκράτορα Μαξιμιανού, στη Νικομήδεια της Μικράς Ασίας ή στην Ηλιούπολη της Αιγύπτου. Η παράδοση της Ρωμαιοκαθολικής Εκκλησίας αναφέρει ότι έζησε στην περιοχή της Τοσκάνης. Ήταν μοναχοκόρη του πλούσιου ειδωλολάτρη Διόσκουρου και από νεαρή ηλικία ασπάστηκε τον Χριστιανισμό, παρά τις αντίθετες προσπάθειες του πατέρα της.
Η άρνησή της να παντρευτεί έναν ειδωλολάτρη εξόργισε τον Διόσκουρο, ο οποίος την κατήγγειλε στις ρωμαϊκές αρχές για τη χριστιανική της πίστη. Η Βαρβάρα βασανίστηκε και διαπομπεύτηκε γυμνή, για να αποκεφαλιστεί τελικά από το χέρι του πατέρα της. Ο Διόσκουρος για το ανοσιούργημά του αυτό χτυπήθηκε από κεραυνό και έπεσε νεκρός. Τα λείψανα της Αγίας Βαρβάρας βρίσκονται σήμερα στον Καθεδρικό Ναό του Αγίου Βλαδιμήρου στο Κίεβο της Ουκρανίας.
Στην ελληνική λαϊκή παράδοση η εορτή της Αγίας Βαρβάρας είναι η πρώτη μιας σειράς τριών συνεχόμενων εορτών, που ονομάζονται συνοπτικά «Νικολοβάρβαρα» και περιλαμβάνουν τις εορτές της Αγίας Βαρβάρας (4 Δεκεμβρίου), του Αγίου Σάββα (5 Δεκεμβρίου) και του Αγίου Νικολάου (6 Δεκεμβρίου).
Είναι ταυτισμένη με την έλευση δυνατού κρύου και το μαρτυρούν οι παροιμίες: «Η Βαρβάρα σαβανώνει κι ο Άι Σάββας σαβανώνει», «Τα Αγιονικολοβάρβαρα ή βρέχει ή χιονίζει», «Βαρβαρίτσες, Νικολίτσες, όπου να’σαι μέσα να’σαι» και η ποντιακή «άε Βαρβάρα φύσα, άε Σάββα βρέξον, άε Νικόλα σόντσον (χιόνισε)».
Η Αγία Βαρβάρα προστατεύει τα παιδιά που πάσχουν από ευλογιά, επειδή σύμφωνα με μια παράδοση η Βαρβάρα ζήτησε από τον Θεό να προσβληθεί από ευλογιά για να χάσει την ομορφιά της και να μην παντρευτεί ένα ειδωλολάτρη που προόριζε γι’ αυτήν ο πατέρας της. Παλαιότερα, η μολυσματική αυτή ασθένεια «θέριζε» και άφηνε μόνιμα σημάδια στα παιδιά, γι’ αυτό και οι γονείς σε ένδειξη ευγνωμοσύνης για την Αγία Βαρβάρα πρόσφεραν ανήμερα της εορτής της στους πιστούς κόλλυβα, κολλυβόζουμο ή μελόπιτα, που προηγουμένως είχαν ευλογηθεί από τον ιερέα.
Οι Άραβες Χριστιανοί της Μέσης Ανατολής (Λίβανος, Συρία, Ιορδανία, Ισραήλ, Παλαιστινιακά Εδάφη) γιορτάζουν με ξεχωριστό τρόπο την Αγία Βαρβάρα (Eid il-Burbara). Τα παιδιά, πολλά από αυτά μασκαρεμένα, τριγυρίζουν στα σπίτια και ψάλλουν τα κάλαντα της Αγίας, ενώ η νοικοκυρά του σπιτιού τούς προσφέρει ένα γλύκισμα, που μοιάζει με τα δικά μας κόλλυβα.
Η Αγία Βαρβάρα είναι πολιούχος της Δράμας, της Αργυρούπολης και του Ρεθύμνου. Είναι προστάτιδα του Πυροβολικού σε πολλές χριστιανικές χώρες του κόσμου, στην Ελλάδα από το 1828, και όσων ασχολούνται με τα εκρηκτικά. Σε άλλα κράτη προστατεύει τις μονάδες του Μηχανικού, τους μαθηματικούς, τους ναύτες και τους εργάτες ορυχείων.
