Приёмная (может быть, внебрачная) дочь одного из представителей известного флорентийского семейства Строцци, поэта Джулио Строцци, который и сам был внебрачным сыном. Училась у Франческо Кавалли. Первой из музыкантов эпохи стала публиковать свои авторские сочинения в одиночку, а не в сборниках. Целиком посвятила себя камерному вокальному искусству — мадригалам, кантатам, ариеттам для сопрано и баса континуо (клавесина или лютни), развивавшим традиции Клаудио Монтеверди. Тексты большинства её сочинений принадлежат её приёмному отцу и его друзьям (в кружке которых — дружеской Академии — были и возлюбленные Барбары Строцци).
Сочинения Барбары Строцци переиздаются и исполняются до нынешнего дня.