[1] Describió por primera vez las glándulas vestibulares mayores en el siglo XVIII.
Asimismo, criticó y descartó las afirmaciones del descubrimiento del clítoris, publicadas en el siglo XV por Matteo Realdo Colombo y Gabriele Falloppio, al afirmar que el clítoris ya era conocido por los anatomistas desde el siglo II a. C. Bartholin nació en Copenhague, Dinamarca.
Era nieto del teólogo y anatomista Caspar Bartholin el Viejo (1585-1629) e hijo del médico, matemático y teólogo Thomas Bartholin (1616-1680).
A partir de 1674, estudió en los Países Bajos, Francia e Italia.
En 1677 describió las glándulas de bartholin que llevan su nombre.