Olga Vinichenko nació el 19 de junio de 1992 en la ciudad de Krivói Rog (óblast de Dnipropetrovsk, Ucrania). Desde muy pequeña, Olya soñaba con ser actriz y le encantaba ser el centro de atención. Tras terminar la escuela secundaria, Vinichenko ingresó en la Universidad Nacional de Teatro Karpenko-Kary, donde su directora fue E. A. Gulyakina. Siendo estudiante, Olga trabajaba como animadora.

En 2009, la joven debutó en televisión en la serie «Po zakonu», en la que interpretó un papel episódico. Más tarde, la actriz participó en las series «Marshrut miloserdiya», «Yefrosinya», «Vernoye sredstvo», «Poka stanitsa spit» y «Poteryashki». Su primer papel principal lo interpretó Olga en 2014 en la miniserie de Pavel Ignatov «Voyennyy korrespondent». En agosto de 2020, la actriz se casó. Olga prefiere ocultar el nombre de su esposo.