La influencia del barroco español, visible en su producción lírica y dramática, no llegó a oscurecer la profunda originalidad de su obra. Su espíritu inquieto y su afán de saber la llevaron a enfrentarse con los convencionalismos de su tiempo, que no veía con buenos ojos que una mujer manifestara curiosidad intelectual e independencia de pensamiento.
Niña prodigio, aprendió a leer y escribir a los tres años, y a los ocho escribió su primera loa. En 1659 se trasladó con su familia a la capital mexicana. Admirada por su talento y precocidad, a los catorce fue dama de honor de Leonor Carreto, esposa del virrey Antonio Sebastián de Toledo. Apadrinada por los marqueses de Mancera, brilló en la corte virreinal de Nueva España por su erudición, su viva inteligencia y su habilidad versificadora.
Su celda se convirtió en punto de reunión de poetas e intelectuales, como Carlos de Sigüenza y Góngora, pariente y admirador del poeta cordobés Luis de Góngora (cuya obra introdujo en el virreinato), y también del nuevo virrey. En su celda también llevó a cabo experimentos científicos, reunió una nutrida biblioteca, compuso obras musicales y escribió una extensa obra que abarcó diferentes géneros, desde la poesía y el teatro (en los que se aprecia, respectivamente, la influencia de Luis de Góngora y Calderón de la Barca), hasta opúsculos filosóficos y estudios musicales.
Perdida gran parte de esta obra, entre los escritos en prosa que se han conservado cabe señalar la Respuesta a Sor Filotea de la Cruz. El obispo de Puebla, Manuel Fernández de la Cruz, había publicado en 1690 una obra de Sor Juana Inés, la Carta athenagórica, en la que la religiosa hacía una dura crítica al «sermón del Mandato» del jesuita portugués António Vieira sobre las «finezas de Cristo». Pero el obispo había añadido a la obra una «Carta de Sor Filotea de la Cruz», es decir, un texto escrito por él mismo bajo ese pseudónimo en el que, aun reconociendo el talento de Sor Juana Inés, le recomendaba que se dedicara a la vida monástica, más acorde con su condición de monja y mujer, antes que a la reflexión teológica, ejercicio reservado a los hombres.
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