La Cappella fu eretta nel 1594 su disposizione del castellano di Sant’Angelo, Cardinale Pietro Aldobrandini con offerte raccolte tra i soldati di Castel S. Angelo, riuniti in confraternita; questo è il motivo per cui la cappella è ornata con decorazione e ornamenti guerreschi in particolare nella balaustra. Essi vi celebravano solennemente la festa della loro santa patrona. Oggi la festa della santa viene celebrata il 4 dicembre dal corpo d’artiglieria dell’Esercito italiano, assieme all’arma del Genio e alla Marina. La pala dell'Altare, rappresenta Santa Barbara, patrona dei Cannonieri, è stata eseguita nel 1597 da Giuseppe Casari detto il Cavalier d’Arpino. E considerata una della sue opere migliori. Gli affreschi alle pareti, trattano scene della vita della Santa, e del suo martirio, sono eseguiti da Cesare Rossetti allievo del Cavalier d’Arpino tra il 1610 à il 1620, i cartoni utili per eseguire gli affreschi sono opera del Cavalier d’Arpino. A destra: cenotafio, monumento sepolcrale che ricorda Oliviero Malatesta da-Pesaro (1730), nipote di Clemente XI e vicecomandante di Castel Sant’Angelo.