Son père, paien, furieux de voir sa conversion, la fit enfermer dans une tour à deux fenêtres. Mais un prêtre chrétien, déguisé en médecin, s’introduisit dans la tour et la baptisa.
Au retour d’un voyage, son père, Barbe apprit qu’elle avait percé une troisième fenêtre dans le mur de la tour pour représenter la Sainte Trinité et qu’elle était chrétienne. Furieux, le père mit le feu à la tour. Barbe réussit à s’enfuir, mais un berger découvrit sa cachette et avertit son père.
Ce dernier la traîna devant le gouverneur romain de la province, qui la condamna au supplice. Comme la jeune fille refusait d’abjurer sa foi, le gouverneur ordonna au père de trancher lui-même la tête de sa fille.
En signe de vengeance céleste, la foudre, tomba sur lui. Quand les chrétiens vinrent demander le corps de la jeune martyre, ne voulant pas utiliser son prénom perse et ne pouvant pas se dévoiler en utilisant son prénom de baptême chrétien, ils ne purent en parler que comme « la jeune femme barbare », d'où le nom de sainte Barbara qui lui fut donné.
Depuis le Moyen Age, on attribue à Sainte Barbe, le pouvoir de protéger de la mort violente.
Sainte Barbe est devenue la sainte patronne des mineurs, des carriers, des alpinistes, des canonniers, géologues, métallurgistes, artificiers, pompiers, ingénieurs et des prisonniers.
La fête de la Sainte Barbe est associée à des rites de fécondités ou de divination.
Le 4 décembre, en Alsace, on coupe des branches d’arbres fruitiers (en particulier le cerisier) qu’on place dans un vase rempli d’eau. Si les bourgeons éclosent le soir de Noël, on peut y voir un bon présage de fécondité, d’abondance et de chance en amour pour les jeunes filles.
En Provence on fait germer des graines de blé ou de lentilles dans trois soucoupes couvertes de coton humide que l'on dispose devant la crèche. Si de jeunes pousses vertes apparaissent pour Noël, c'est le signe d'une bonne récolte pour l'année à venir.
En Savoie, le premier samedi de décembre, à Bozel, la chapelle Sainte-Barbe est exceptionnellement ouverte, et une messe y est célébrée le matin. Puis s’ensuit une dégustation de soupe traditionnelle (haricots et lard), préparée dans la nuit dans un immense chaudron par les habitants et partagée entre toutes les personnes présentes.
A Saint Etienne, la Sainte-Barbe, patronne des mineurs, défile dans les rues jusqu'aux différents puits de mines, ce défilé est généralement accompagné d'un spectacle. Le maire donnait traditionnellement un jour de congé à cette occasion. Par extension elle est aussi la sainte patronne des écoles des Mînes.
Au sein des corps de sapeurs-pompiers, la fête de la Sainte-Barbe est souvent associée à un défilé et à un repas ou un bal dans de nombreuses villes de France. Cette fête traditionnelle se réfère à la sainte réputée protectrice des sapeurs-pompiers.