Studovala cembalo a generálbas ve Freiburgu a Štrasburku u Aline Zylberajch, obory hra na cembalo a kladívkový klavír u Kennetha Gilberta a provozovací praxe staré hudby u Nikolause Harnoncourta. Na Mozarteu v Salcburku absolvovala s vyznamenáním v roce 1995. Ve stejném roce získala cenu „Prix d’encouragement – special mention” v cembalové soutěži v Bruggách. S podporou DAAD založila a vede cembalovou třídu na JAMU v Brně. Jako cembalistka a interpretka na historický kladívkový klavír spolupracuje se Sergiem Azzolinim, Romanem Janálem, Martinou Jankovou, Janou Bouškovou, Annegret Siedel, Erichem Höbarthem, Ericem Hoeprichem, Erichem Höbarthem, Josem van Immerseelem a Jiřím Bártou. Spolu s Johnem Hollowayem, Jaapem ter Lindenem a Nigelem Northem natočila nově objevené sonáty J. H. Schmelzera z kroměřížské hudební sbírky. Tato nahrávka se stala CD měsíce v německém odborném časopise Klassik heute a získala mimořádný ohlas americké hudební kritiky (Fanfare a American Record Guide 2001). V roce 2000 spolupracovala s mezzosopranistkou Magdalenou Koženou a Thierry Grégoirem na projektu Händlových kantát v rámci festivalu Concentus Moraviae. Televizní přenos z tohoto projektu byl oceněn prestižní cenou na televizním festivalu Zlatá Praha 2000. Spolupráce s Magdalenou Koženou pokračovala CD nahrávkou s Pražskou komorní filharmonií a dirigentem Michelem Swierczewskim pro renomovanou nahrávací společnost Deutsche Grammophon.
V roce 2005 vyšlo profilové CD Barbary Marie Willi Dekonstrukce s barokními a moderními skladbami. Společně se Scholou Gregorianou Pragensis a belgickou Capillou Flamencou nahrála Barbara Maria Willi CD Salve Mater, které získalo v roce 2007 nejvyšší francouzskou cenu „Choc de musique“. Poslední nahrávka Feuer und Bravour se souborem Musicke & Mirth (Irene Klein, Jane Achtman) a Rebekou Rusó s hudbou od dvora Beřicha Velikého získalo v lednu 2009 francouzskou cenu Découvertes časopisu Diapason. Barbara Maria Willi byla v roce 2005 členkou komise Mezinárodní cembalové soutěže v rámci Pražského jara, na kterém v témže roce vystoupila. Spolu s hudební agenturou C.E.M.A. založila v roce 2004 úspěšný cyklus koncertů staré hudby v Brně. Jako dramaturgyně spolupracuje s renomovaným festivalem CONCENTUS MORAVIAE.