Época mexicana (1834-1846):
- Después de que el gobierno mexicano secularizó la misión en 1834, las tierras de la misión fueron divididas y otorgadas a particulares, lo que llevó a la dispersión del pueblo indígena Chumash que había estado asociado con la misión.
- Los edificios de la misión comenzaron a deteriorarse por falta de mantenimiento y abandono.
Era americana (1846-presente):
- Tras la adquisición de California por parte de Estados Unidos después de la guerra entre México y Estados Unidos, muchas de las antiguas tierras de la misión fueron recuperadas por la Iglesia Católica a través de impugnaciones legales y compras.
- En 1853, la Misión Santa Bárbara se convirtió nuevamente en iglesia parroquial y convento franciscano activo, cuando a las órdenes religiosas católicas se les permitió regresar a California.
- Los esfuerzos de restauración para preservar y restaurar los edificios de la misión comenzaron a finales del siglo XIX, y a lo largo del siglo XX se realizaron reconstrucciones significativas para acercar la misión lo más posible a su apariencia original.
- Hoy en día, la Misión Santa Bárbara se erige como un hito histórico y una iglesia parroquial y está abierta al público para visitas, recorridos y eventos.
Opera como una parroquia en funcionamiento dentro de la Arquidiócesis de Los Ángeles y también preserva su importancia histórica a través de exhibiciones en museos y programas educativos.