Dama de linaje placentino, sus padres fueron Luis Alonso de Carvajal, regidor de la villa de Béjar, e Isabel de Estrada. Sus propiedades se extendían por localidades tan dispares como Béjar, Valdesangil, Valverde, Monsegal (todas ellas de Salamanca), Granadilla (Cáceres), San Bartolomé, Bonilla de la Sierra y Becedas (Ávila). A la muerte de sus hermanos mayores Elvira y Juan, hereda dos capellanías (una capellanía era una fundación pía por la cual se dejaban unos bienes determinados para pagar a un capellán que dijera misa durante una serie de días al año) en la capilla de San Lorenzo, sita en la entonces parroquia de San Gil de Béjar. Como su único hijo y heredero, Pedro de Carvajal, falleció antes que ella, decidió dictar testamento en 1515 en Aldeanueva del Camino y legar todos sus bienes para dar limosna a los pobres y fundar un hospital en las casas de su propiedad de Béjar.
Sepulcro Juana de Carvajal. Iglesia de Santiago de Béjar
Doña Juana murió el 24 de octubre de 1520 y fue enterrada como ella quiso en la capilla de San Lorenzo de la iglesia de San Gil, y trece años después también lo haría la duquesa María de Zúñiga, esposa del II titular de Béjar Álvaro de Zúñiga, el segundo de su nombre, dejando por escrito su deseo de fundar un hospital para atender a los pobres transeúntes. Para ello dejaba cien mil maravedíes y los réditos de varias propiedades. En su manda especificaba que debería construirse un espacio específico para tal fin. Entonces no se entendía tales establecimientos como centros sanitarios, sino que eran espacios de beneficencia donde se daba cobijo a los pobres y enfermos: alojamiento, alimento, cuidados e incluso pago de sus enterramientos.