Poeta, político y diplomático. Realizó estudios secundarios en el Instituto Nacional y universitarios en la Escuela de Leyes de la Universidad de Chile. Se dedicó tempranamente a la política: fue presidente de la Federación de Estudiantes de la Universidad, y participó en el movimiento estudiantil que derrocó a Carlos Ibáñez del Campo. Posteriormente, fue diputado socialista por la provincia de Cautín, y Presidente de la Cámara de Diputados. Ejerció también cargos diplomáticos, desempeñándose como Embajador en Colombia entre 1945 y 1952, y en la India entre 1965 y 1972.

Simultáneamente desarrolló su carrera literaria, publicando en 1930 su primer poemario, El mitín de las mariposas. En 1935, recibió el Premio Municipal de Poesía por Espejo del sueño. Integró la Alianza de Intelectuales y fue presidente de la Sociedad de Escritores de Chile. En 1959, fue nombrado Miembro de la Academia Chilena de la Lengua, y en 1960 recibió el Premio Nacional de Literatura.

Sus inicios literarios, especialmente su primer poemario, se vinculan a las tendencias vanguardistas de la época; posteriormente, en cambio, su obra se ciñe a un lenguaje poético y formas tradicionales. Sus primeros libros se centran primordialmente en la descripción contemplativa y sutil de objetos, personajes y escenas de entornos citadinos y campestres. Con posterioridad, aborda con mayor intensidad temas de corte amoroso (El libro del amor, 1946). En los libros Vida del poeta (1949) y Cartagena cantada (1949), describe escenas e imágenes captadas durante su estadía en Colombia, y el volumen Voz reunida (1975) incluye poemas inspirados por los diversos países visitados por Barrenechea. Las mismas experiencias de viaje son abordadas en forma de ensayo en libros como La India no misteriosa e Israel: un árbol por cada muerto.

El tono sereno, alegre y suavemente melancólico que impregna su producción poética inicial, paulatinamente adquiere ribetes cada vez más sombríos y dolientes, culminando en el predominio de un tono angustioso y desolado centrado en la temática de la muerte.

Obras
- El mitín de las mariposas (1930)
- Espejo del sueño (1935)
- Rumor del mundo (1942)
- Mi ciudad (1945)
- El libro del amor (1946)
- Vida del poeta (1948)
- Diario morir (1954)
- Israel: un árbol por cada muerto. Prosa
- Frutos del país, crónicas (1965).
- Estados de ánimo, poesía (1971)
- Voz reunida, poesía (1975)
- El compadre mucho gasto, novela (1978)

Bibliografía crítica
- Diccionario Enciclopédico de las Letras de América Latina. Biblioteca Ayacucho/Monte Avila Editores Latinoamericana. Primera edición, 1995.
- Barrenechea, Julio. Poesía completa. Quito: Editorial Casa de la Cultura Ecuatoriana, 1958.
- Ferrero, Mario Premios Nacionales de Literatura. Santiago: Editorial Ercilla, 1965.