Peintre flamand qui réalisa aussi des cartons préparatoires pour des tapisseries et des vitraux, van Orley était connu comme Barend van Orley, Bernard van Orley ou Barend van Brussels. Parfois il signait les tableaux de son blason Seigneurs d'Orley, argent et deux palettes rouges, ou de la devise de sa famille "Elx sijne tijt” (À chacun son jour). Quand le peintre allemand Albrecht Dürer (1471-1528) se trouvait à Bruxelles, il appréciait Orley à tel point qu'il le définit le "Raphaël des Pays-Bas".
Il était né à Bruxelles mais on reconte qu'il s'était forgé auprès de Raphaël (1483-1520), à Rome, en 1509. Il entreprit son apprentissage avec le père, Valentin van Orley (1466-1532), qui était parmi les artistes inscrits à la Guilde de saint Luc d' Anvers. Son rapport avec Raphaël est bien évident en voyant les tapisseries exécutées, avec Michael Cocxie, pour le pape Léon X, entre 1516 et 1520, qui ont comme sujet les Actes des Apôtres du peintre italien.
Van Orley fut un des grands artistes flamands à être influencé par la Renaissance. Il partageait un style appelé Romanisme avec les artistes allemands tels que Jan van Scorel (1495 – 1562), Marten van Heemskerck (1498 – 1574) et le flamand Jan Mabuse (1500?–1532). Dans la première phase de son activité, vers 1512, Orley a produit des œuvres comme le retable de l'autel des Apôtres dans l'église Notre- Dame- de- Sablon, à Bruxelles, suivant la tradition picturale flamande représentée par Jan van Eyck (1385 – 1441). Ensuite, son adhésion au Romanisme, sous l'influence de Raphaël et Michel-Ange, se manifeste dans le retable d'autel de la Confrérie de la Sainte Croix à Furnes, achevé en 1522.
Au cours de cette période, il réalisa un grand nombre de portraits, parmi lesquels l'effigie du roi d'Espagne Charles Quint, en 1516. L'année suivante il fut nommé maître de la Guilde de saint Luc à Anvers, comme il avait été son père précédemment. Il devint peintre de cour pour Marguerite d'Autriche, la régente des Pays-Bas et tante de Charles Quint. Marguerite commanda à Orley une des œuvres les plus appréciées: le Triptyque de la Pietà, datant 1521, inspirée d'une poèsie de la régente. En cette période Orley ouvrit son atélier, où se formèrent Michael Cocxie et Pieter de Kempeneer qui travailla avec le maître, en 1525, au triptyque du Jugement Dernier pour la cathédrale Notre-Dame-d' Anvers. Le grand succès de Orly s'arrêta brusquement, lorsqu'il fut condamné en tant que sympathisant du Protestantisme; quand Marie d'Autriche hérita la couronne de Marguerite, van Orly réclama de nouveau sa position.
Au-delà de ses peintures, van Orley était probablement plus apprécié pour ses tapisseries. À partir de 1530, il se consacra presqu'entièrement aux tapisseries qui devinrent progressivement des peintures en tissu. Parmi les plus célèbres, il y a la série de douze tapisseries, une pour chaque mois de l'an, appelées les Chasses de Maximilien, exécutées probablement pour Charles Quint. Dans la dernière partie de son activité artistique, on doit signaler les vitraux colorés en Belgique, dans la cathédrale Saints-Michel-et-Gudule et la cathédrale Saint-Rombaut, et enfin dans l'église Saint-Bavon à Haarlem, dans les Pays-Bas.
Aux Offices on peut admirer un de ses portraits, Homme avec sa femme.