Antica chiesa di origine medioevale probabilmente era stata edificata dai Pisani. Al suo interno erano custoditi dipinti e statue che in parte sono andati dispersi. Purtroppo le notizie di archivio si questa chiesa sono scarse e risalgono al 1601 quando giunse in visita pastorale a Lotzorai l'Arcivescovo di Cagliari Don Alfonso Lasso Cedano. Stando alle notizie fornite su di essa dalle relazioni delle visite del 1621 e del 1761, la chiesa di Santa Barbara dovette rimanere parrocchiale almeno fino a buona parte del XVIII secolo. Non è improbabile che in questa chiesa vi fossero opere del pittore Andrea Lusso che visse e lavoro a Lotzorai nel rione di Donigala.
