Señala Fray Agustín de Vetancurt en su "Teatro Mexicano" que en el siglo XVI Santa Bárbara era un pueblo que habla náhuatl asistido por los franciscanos, quienes fueron los primeros frailes mendicantes que llegaron a la región a predicar el evangelio. Su doctrina dependía del convento franciscano de Cuautitán y fueron en consecuencia estos frailes los que dieron por patrona del pueblo a Santa Bárbara Virgen y mártir.
El arribo de los Jesuitas a Tepotzotlán hacia 1580, motivó que la presencia francisca en el pueblo y sus alrededores fuese disminuyendo al ritmo en el que los Ignacianos se iban apropiando de las tierras circunvecinas. Cuando la parroquia fue secularizada en 1754, los franciscanos prácticamente habían desaparecido de la región.
Desde el siglo XVI, hasta 1964. la iglesia de Santa Bárbara pertenecio a la arquidiócesis de México. de 1964 a 1979 a la diócesis de Tlalnepantla, y de 1979 a la fecha pertenece a la diócesis de Cuautitlán.
El templo es de Cruz Latina, con coro bajo y alto, cúpula y torre.
La planta del templo se divide en seis tramos. En el primero -de pies a cabeza- encontramos el sotocorro y el coro, asi como el bautisterio.
