А слава о ее красоте распространилась в городе, и многие домогались ее руки, но она, несмотря на ласковые уговоры отца, отказывалась от брака. Варвара предупредила отца, что его настойчивость может окончиться трагически и разлучить их навсегда. Диоскор решил, что характер дочери изменился от замкнутой жизни. Он позволил ей выходить из башни и дал полную свободу в выборе друзей и знакомых. Девушка встретила в городе юных исповедниц веры Христовой, и они раскрыли ей учение о Творце мира, о Троице, о Божественном Логосе. Через некоторое время Промыслом Божиим в Илиополь приехал из Александрии под видом купца священник. Он совершил над Варварой таинство Крещения.
В то время при доме Диоскора строилась роскошная баня. По приказу хозяина рабочие готовились сделать в ней два окна на южную сторону. Но Варвара, пользуясь отсутствием отца, упросила их сделать третье окно, во образ Троичного Света. Над входом в купальню Варвара начертала крест, который прочно запечатлелся на камне. На каменных ступенях бани остался след ее ноги, из которого забил источник, явивший впоследствии великую целебную силу, которую Симеон Метафраст, описывая страдания святой мученицы, сравнивает с животворной силой струй Иордана и источника Силоамского. Когда Диоскор вернулся и выразил недовольство нарушением плана постройки, дочь рассказала ему о познанном ею Триедином Боге, о спасительной силе Сына Божия и о тщетности поклонения идолам. Диоскор пришел в ярость, обнажил меч и хотел поразить ее.
Девушка побежала от отца, и он бросился за ней в погоню. Путь им преградила гора, которая расступилась и скрыла святую в расселине. С другой стороны расселины был выход наверх. Святой Варваре удалось скрыться в пещере на противоположном склоне горы. После долгих и безуспешных поисков дочери Диоскор увидел на горе двух пастухов. Один из них указал ему пещеру, где скрывалась святая. Диоскор жестоко избил дочь, а затем заключил ее под стражу и долго морил голодом. Наконец он предал ее правителю города Мартиану. Святую Варвару жестоко пытали: ее бичевали воловьими жилами, а раны растирали власяницей. Ночью в темнице святой деве, горячо молившейся своему Небесному Жениху, явился Сам Спаситель и уврачевал ее раны. Тогда святую подвергли новым, еще более жестоким пыткам.
Среди толпы, стоявшей близ места истязаний мученицы, находилась жительница Илиополя, христианка Иулиания. Сердце ее преисполнилось сочувствием к добровольному мученичеству красивой и знатной девушки. Иулиания также пожелала пострадать за Христа. Она начала громко обвинять мучителей. Ее схватили. Святых мучениц очень долго пытали: терзали крючьями тело, отрезали сосцы, обнаженными водили по городу с издевательствами и побоями. По молитвам святой Варвары Господь послал Ангела, который светозарной одеждой прикрыл наготу святых мучениц. Твердые исповедницы веры Христовой святые Варвара и Иулиания были обезглавлены. Святую Варвару казнил сам Диоскор. Возмездие Божие не замедлило постичь обоих мучителей. Мартиана и Диоскора: они были сожжены молнией.
В VI в. мощи святой великомученицы были перенесены в Константинополь. В XII в. дочь византийского императора Алексея Комнина (1081 - 1118), княжна Варвара, вступая в брак с русским князем Михаилом Изяславичем, перевезла их в Киев. В Киевском Владимирском соборе они покоятся и теперь.
