Варвара Дмитриевна происходила из костромского дворянского рода Мергасовых, о котором почти ничего неизвестно, в отличие от семьи ее мужа, Николая Сергеевича Римского-Корсакова. Его род происходил от некоего Корсака из Литвы, который присягнул сыну Дмитрия Донского. Генерал-адъютант Иван Николаевич Римский-Корсаков был фаворитом Екатерины II, а всенародную славу этой фамилии принес композитор Николай Андреевич Римский-Корсаков. Супруг Варвары Дмитриевны был красавцем-гусаром, и блестящим светским львом. На момент их свадьбы невесте было 16 лет, а жениху – 20. Обе семьи были знатны и богаты, и этот союз называли достойной партией для обоих молодоженов. В том же году Варвара родила первого ребенка, в 19 лет – второго, и в 21 – третьего. По свидетельствам современником, она при этом не утратила девичьей свежести.
Л. Толстой, который был в это время в Москве и встречал Римских-Корсаковых, вывел эту чету в образе Корсунских в романе «Анна Каренина». Кити встречает их, конечно же, на балу: «Не успела она войти в залу, … как уж ее пригласили на вальс, и пригласил лучший кавалер, главный кавалер по бальной иерархии, знаменитый дирижер балов, церемониймейстер, женатый, красивый и статный мужчина Егорушка Корсунский. … Он… увидел входившую Кити и подбежал к ней тою особенною, свойственною только дирижерам балов развязною иноходью, и, поклонившись, даже не спрашивая, желает ли она, занес руку, чтоб обнять ее тонкую талию. … В левом углу залы, она видела, сгруппировался цвет общества. Там была до невозможного обнаженная красавица Лиди, жена Корсунского, … туда смотрели юноши, не смея подойти».
Многие считали их идеальной парой. Но однажды между Николаем Римским-Корсаковым и лейб-гусаром Козловым состоялась дуэль, о которой говорила вся Москва. По слухам, причиной стало то, что Варвара Дмитриевна дала повод для ревности. Ее муж получил легкое ранение, но более серьезными были другие последствия: дуэлянты попали под суд, и Римскому-Корсакову пришлось подать в отставку. После этого он решил развестись с женой.
Единственным способом избежать скандалов для Варвары Дмитриевны стал отъезд за границу. Она поселилась во Франции. Князь Д. Оболенский, который был с ней знаком, писал, что Варвара Дмитриевна «считалась не только петербургскою, но и европейскою красавицей. Блистая на заграничных водах, приморских купаньях, в Биарице и Остенде, а также в Тюильри, в самый разгар безумной роскоши императрицы Евгении и блеска Наполеона III, В. Д. Корсакова делила успехи свои между петербургским великим светом и французским двором, где ее звали Венерой».
Однажды зимой в 1863 г. Варвара Римская-Корсакова появилась на маскараде в костюме жрицы Танит, который состоял из одной газовой ткани, не скрывающей всех прелестей ее фигуры. Этот чересчур откровенный наряд вызвал такое негодование императрицы Евгении, что она велела ей покинуть зал. Этот скандал только прибавил популярности нескромной красавице. Она без стеснения демонстрировала свою прекрасную фигуру не только в Тюильри. Говорили, что на курорте в Биаррице русская Венера выглядела так, «как будто только что вышла из ванны». А на балу в Министерстве морского флота она появилась на колеснице в наряде дикарки, на ней были только лоскуты ткани и перья, что позволило всем окружающим оценить «самые совершенные ноги во всей Европе».
Многочисленные поклонники не раз звали красавицу под венец, но она неизменно отвечала отказом. Под обаяние «русской Венеры» попал и художник Винтерхальтер, который писал ее портреты дважды. Его часто обвиняли в преувеличении достоинств моделей, но на этот раз ослепительная красота позирующей не требовала гиперболизации. Портреты написаны с особой симпатией и теплотой.
Варвара Римская-Корсакова скончалась в возрасте 45 лет от сердечной болезни. Ее сын продал ее поместье во Франции и вернулся в Россию к отцу. Свою дочь он назвал Варей в честь матери.