Christian Barenius wurde in Trier geboren und studierte bei Ulrike Dierick (Saarbrücken), Gerhart Hetzel (1. Konzertmeister Wiener Philharmoniker) und Alfred Staar (Wiener Philharmoniker). 1993 erhielt er das Diplom mit Auszeichnung an der Hochschule für Musik und Darstellende Kunst Wien.

Internationale Meisterkurse rundeten seine geigerische Ausbildung ab, u.a. bei Rony Rogoff/New York, Zakhar Bron/Moskau, Gerhard Schulz/Wien, Igor Ozim/Bern, Erich Höbarth/Quatuor mosaïques.

Von 1991 bis 1995 wirkte Christian Barenius in Vorstellungen, Konzerten, Tourneen und CD-Produktionen der Wiener Philharmoniker (Orchester der Wiener Staatsoper) und des Concentus Musicus Wien (Nikolaus Harnoncourt) mit. In dieser Zeit hat er sich intensiv mit barocker Aufführungspraxis beschäftigt und war am Opernhaus Zürich Mitbegründer des Orchestra La Scintilla. Bei Philharmonia Zürich (Orchester der Oper) war Christian Barenius von 1995 bis 2015 engagiert. Darüberhinaus ist er seit dem Jahr 2000 Mitglied im Super World Orchestra in Japan (Welt-Auswahl aus amerikanischen und europäischen Spitzenorchestern).

Im Jahr 1999 begann Christian Barenius seine Lehrtätigkeit am Landeskonservatorium Feldkirch/Österreich. Seit 2001 besitzt er einen Lehrauftrag für Violine an der MKZ (Musikschule Konservatorium Zürich).

Er ist weiterhin als Geigenlehrer am MKZ in Zürich engagiert, unterrichtet seit 2016 auch an der Musikschule Chur und seit 2015 an der Scola da musica Surselva, wo er Orchesterleiter des von ihm gegründeten "orchesterAcorda" ist.

Christian Barenius wurde 2019 als Nachfolger von Cäcilia Bardill zum neuen Gesamtleiter des Jugendsinfonieorchesters Graubünden gewählt.