Česko-německá cembalistka. Studovala ve Freiburgu a Štrasburku – obory hra na cembalo, kladívkový klavír a provozovací praxe staré hudby na Mozarteu v Salcburku absolvovala v roce 1995. V témže roce získala cenu „Prix d’encouragement – special mention” v mezinárodní cembalové soutěži v Bruggách. V roce 2005 byla členkou poroty Mezinárodní soutěže v rámci festivalu Pražské Jaro. v roce 2006 získala doktorský titul na Filozofické fakultě Masarykovy univerzity v Brně za svou práci „O stylu generálního basu v 17. století“. Nyní je profesorkou na Janáčkově akademii múzických umění v Brně. Jako dramaturgyně spolupracuje s festivalem Concentus Moraviae. Přední cembalistka spolupracovala s umělci jako například Magdalena Kožená, Martina Janková, Erich Hoeprich, Doron Sherwin, Erich Höbarth, Sergio Azzolini, Christian Leiterer ad. Barbara Maria Willi koncertuje na významných pódiích jako například v Curychské opeře, ve vídeňském Konzerthausu, ve filharmoniích v Krakově, Essenu, Wroclavi, na hradě v Bratislavě, v pražském Rudolfinu. Založila Visegrad Baroque Orchestra a spolupracuje v duo B + J s flétnistkou Janou Semerádovou. Její nahrávky („Intrada di Polcinelli“, „Salve mater“) získaly četná ocenění (cena německé hudební kritiky, choc du monde de musique, CD měsíce časopisů Harmonie a Klassik heute). Televizní přenos z festivalu Concentus Moraviae, kde koncertovala spolu s mezzosopranistkou Magdalenou Koženou a kontratenorem Thierry Grégoirem, byl oceněn prestižní cenou za nejlepší záznam koncertu na festivale Zlatá Praha 2000. Pravidelně tvoří dramaturgii Mezinárodního hudebního festivalu Concentus Moraviae, který je v současné době největší akcí v oblasti staré hudby ve střední Evropě. Je autorkou generálbasové detektivky “Generálbas anebo kdo zavraždil kontrapunkt?” (musica sacra, Brno 2010). Je oblíbeným hostem televizních pořadů jako například Noc s Andělem anebo Na plovárně s Markem Ebenem. Spolu s agenturou C.E.M.A. založila úspěšný cyklus koncertů staré hudby v Brně pod názvem Barbara Maria Willi uvádí…
V současné době se věnuje také interpretaci soudobé hudby, mimo jiné s Brno Contemporary Orchestra.