Barend Van Orley wordt samen met Jan Gossaert en Quinten Matsys beschouwd als één van de vernieuwers van de zestiende-eeuwse Vlaamse schilderkunst. Hij was tevens ontwerper van wandtapijten en brandgeschilderde ramen.
Zijn vroegste schilderijen zijn in de stijl van de Vlaamse Primitieven met oog voor detail en schitterende kleuren. Vanaf 1515 werkt Van Orley regelmatig voor het Habsburgse Hof, waar hij in 1518 wordt aangesteld tot hofschilder van Margaretha van Oostenrijk. Door deze benoeming wordt hij leider van een groot (re)productieatelier en één van de eerste zakelijke artiesten in noordelijk Europa. Hij blijft hofschilder tot 1527.
Vanaf 1515 legt de kunstenaar zich steeds meer toe op het maken van kartons voor wandtapijten en het ontwerpen van glas-in-loodramen. De stijl van zijn eerste ontwerpen is erg traditioneel met een beperkt kleurengebruik. Vanaf 1520 zien we een duidelijke invloed van de renaissance. Het is erg waarschijnlijk dat hij in deze periode de kartons zag die Rafael had gemaakt voor de wandtapijtenreeks De Handelingen van de Apostelen. Op het einde van zijn leven begint van Orley met het ontwerpen van gebrandschilderde ramen. De bekendste voorbeelden zijn de ramen de Kathedraal van Sint-Michiel en Sint-Goedele te Brussel. de Sint-Romboutskathedraal van Mechelen
Zijn atelier bracht verschillende bekende kunstenaars voort als Michiel Coxcie, Pieter Coecke van Aelst, Pieter de Kempeneer. Zij gingen verder in zijn Noordelijke Renaissancestijl.