Fille d’un peintre maniériste de Ravenne, en Italie, Barbara assimile les œuvres de Raphaël, du Corrège et de Parmesan pour élaborer son propre style, qui est reconnaissable à sa délicatesse, la tendresse des expressions et ses couleurs douces -elles deviendront peu à peu plus brillantes-.
Louée par ses contemporains pour la beauté de ses portraits, Longhi est surtout connue aujourd’hui pour ses tableaux religieux –12 sur 15 toiles attribuées avec certitude-. Ses Madones avec l’Enfant Jésus expriment avec une grande simplicité l’amour infini de la mère, l’artiste désirant susciter une immense dévotion auprès des chrétiens, conformément aux injonctions de la Contre-Réforme.
Vers 1600, le talent de la peintre atteint sa pleine maturité et Giorgio Vasari loue « la grâce et le style Longhi » ; c’est à cette époque qu’elle introduit la technique du sfumato, lancée par Léonard de Vinci.