La información sobre sus antecedentes es escasa. Nació en 1620 en Palermo y posiblemente era la hija de Thofania d’Adamo, que fue ejecutada en Palermo el 12 de julio de 1633, acusada de haber asesinado a su marido Francisco. Tofana fue descrita como hermosa, y pasó mucho tiempo con boticarios, estuvo presente cuando hicieron sus pociones, y finalmente desarrolló su propio veneno, Aqua Tofana. Sin embargo, también es posible que fuera su madre, Thofania d’Adamo, quien hizo el veneno y le pasó la receta a su hija. Comenzó a vender este veneno a mujeres que querían escapar de maridos abusivos. Su hija, Girolama Spera, también fue activa en esto. Finalmente trasladó su negocio a Nápoles y Roma.
Giulia simpatizaba con el bajo estatus de las mujeres y con mayor frecuencia vendía su veneno a mujeres atrapadas en matrimonios insalubres y peligrosos. Se hizo conocida como amiga de la esposa con problemas y recibió muchas referencias.
El negocio de Tofana finalmente fue revelado a las autoridades papales por un cliente; sin embargo, era tan popular que los lugareños la protegieron de la aprehensión. Escapó a una iglesia, donde se le concedió un santuario. Cuando un rápido rumor, afirmando que había envenenado el agua, atravesó Roma, la policía forzó su entrada a la iglesia y arrastró a Tofana para interrogarla.
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Bajo tortura, confesó haber matado a 600 hombres con sus venenos solo en Roma entre 1633 y 1651, pero esto no se puede confirmar debido a la tortura y la distribución generalizada del veneno. Finalmente fue ejecutada en Roma (en el Campo de’ Fiori), junto con su hija (Girolama Spera, conocida como «Astrologa della Lungara») y tres ayudantes, en julio de 1659. Después de su muerte, su cuerpo fue arrojado sobre la pared de la iglesia que le había proporcionado santuario. Algunos de los usuarios y proveedores también fueron arrestados y ejecutados, mientras que otros cómplices fueron encerrados en las mazmorras del Palazzo Pucci.