Gracia Barrios nasceu em 1927 na cidade de Santiago, Chile. Filha do escritor chileno ganhador do Prêmio Nacional de Literatura Eduardo Barrios (1884-1963), desde cedo manifestou interesse e aptidão pela arte, o que a levou a ter aulas com o artista Carlos Isamitt e, posteriormente, enquanto conti- nuava seus estudos secundários, desenvolver cursos noturnos na Escola de Belas Artes da Universidade do Chile.
Na década de 1940, ele fazia parte do Grupo de Estudantes de Plástico da Universidade do Chile, que defendia a atualização e melhoria do ensino de arte no país, organizando várias instâncias alternativas para a circulação e disseminação de práticas e discursos. No início da década de 1960, juntamente com o marido, o pintor José Balmes e os artistas Alberto Pérez e Eduardo Martínez Bonati, formou o Grupo Signo, que defendia uma pintura abstrata, expressiva e gestual no Chile, influenciada pelo movimento informal europeu. Além disso, Signo levantou a necessidade de a arte e os artistas exercerem um papel político no tecido social de seu tempo.
A artista participou ativamente das trans- formações culturais promovidas desde o final da década de 1960 no Chile, primeiro com o processo de Reforma Universitária e depois no âmbito do programa político da Unidade Popular. Após o golpe de Estado de 1973, Barrios exilou-se com Balmes e sua filha, Concepción Balmes (também pintora), estabelecendo-se na França.
Ao longo de sua extensa carreira artística, Gracia Barrios demonstrou uma preocupação
constante pelos problemas políticos e sociais de seu contexto próximo, escolhendo a condição humana, os sonhos e o sofrimento de homens e mulheres como tema central de seu trabalho.
Seus trabalhos evocavam as características do povo chileno e latinoamericano, criticando em sua produção principalmente a repressão sofrida no seu país. Seu trabalho foi exibido em diferentes cidades do Chile e em países como Espanha, França, México, Argentina, Colômbia, Japão e Estados Unidos, entre outros, alcançando renome internacional. Barrios combinou seu trabalho artístico com tarefas de ensino em diferentes casas de estudo. No início, trabalhou como assistente da oficina de desenho de Carlos Pedraza na Universidade do Chile, ingressando posteriormente no corpo docente e assumindo outros cargos institucionais até 1973. Em 1986, o artista ingressou na Escola de Arte Visitante da Universidade do Chile. Pontifícia Universidade Católica do Chile, cargo que ocupou até 1993.
Nos anos 90, atuou como professora de desenho na Universidade Finis Terrae. Gracia Barrios faleceu em 28 de maio de 2020 em Santiago, Chile.