Nasceu por volta de 1600, provavelmente em São Paulo.
Filho do português Capitão Domingos Barbosa (Calheiros) e da portuguesa Maria Rodrigues (Barbosa).
Casou-se com Maria Maciel (Ribeiro), filha de João Maciel Valente e de Maria Ribeiro (Duarte).
Domingos foi grande sertanista e explorou o sertão desde 1646.
Em 1651, comandou uma expedição ao sul do Brasil, ameaçando a cidade espanhola de Corrientes, entre os rios Paraná e Uruguai, onde atacou missões jesuíticas. Ao atacar a redução dos Pinhais, foi derrotado pelo capitão índio Inácio Abiaru, que lhe tomou toda a munição e o pendão da bandeira com a efígie de Santo Antonio.
Em 1657, o Governador-geral da Bahia solicitou aos paulistas que enviassem uma grande tropa para auxiliar a combater os “bárbaros gentios do sertão da Bahia”. Em 20 de Fevereiro de 1658, a Câmara de São Paulo escolheu Domingos para chefiar esta expedição com cerca de 500 homens. Em 4 de Setembro de 1658, recebeu do Governador-geral a patente de Capitão-mor.
Em Setembro de 1658, partiu para o sertão da Bahia. Guiado pelos índios paiaiás, chefiados por Jaquarique, foram enganados pelos guias e atacados de surpresa. A bandeira teve um fim trágico e grande parte dos paulistas foram mortos e devorados pelos índios. Os poucos sobreviventes, inclusive Domingos, conseguiram chegar à vila de São Paulo em Outubro de 1660.
Domingos faleceu entre 1660 e 1668, em São Paulo.
Foi pai de dois filhos e quatro filhas:
1.1. Maria Rodrigues Barbosa, nascida em 1647, em São Paulo, SP (batizada em 24 de Junho de 1647). Casou-se com o Capitão Feliciano Cardoso, filho de Antonio Lourenço e de sua segunda esposa, Isabel Cardoso. Feliciano faleceu em 1673, e Maria casou-se pela segunda vez, com Manoel Ribeiro Cousseiro, nascido em Mogi das Cruzes, SP, filho de Francisco Ribeiro Banhos e de Maria Ramires de Siqueira. Manoel faleceu em 1678, em Mogi das Cruzes, e Maria faleceu após 1678.
1.2. Domingos Barbosa Calheiros, nascido em 1649, em São Paulo, SP (batizado em 15 de Junho de 1649). Casou-se com Maria Paes.
1.2. João Maciel Barbosa, nascido em 1650, em São Paulo, SP (batizado em 9 de Outubro de 1650). Casou-seem Santo Amaro, SP, com Clara Domingues do Passo, filha de João Luís do Passo e de Benta Garcia. João faleceu em 1706 em Santo Amaro, SP.
1.4. Joanna Barbosa Maciel, nascida em 1652, em São Paulo, SP (batizada em 30 de Maio de 1652). Casou-se com o Capitão Antonio Rodrigues de Góes, o Trepuí, filho do português Diogo Rodrigues e de Inês de Góes.
1.5. Maria Ribeiro Barbosa Calheiros, nascida em 1654, em São Paulo, SP (batizada em 6 de Janeiro de 1654). Casou-se com Felipe Martins Ordonho. Maria faleceu em 1720.
1.6. Isabel Barbosa, casada em 1700, em Sorocaba, SP, com João Missel, filho de Roque Missel Gigante e de Juliana Esteves.