Pertencia à mais alta nobreza bizantina e casou ainda muito jovem com o prefeito de Constantinopla.

Enviuvando aos 20 anos de idade, não quis contrair novo casamento, mas resolveu consagrar-se inteiramente a Deus, e utilizou sua imensa riqueza na fundação de um hospital e um orfanato, servidos por religiosas das quais ela era superiora.

Quando João Crisóstomo, seu director espiritual, foi injustamente expulso do Patriarcado de Constantinopla, Olímpia continuou fiel a ele e recusou-se a reconhecer o intruso irregularmente nomeado para substituí-lo como patriarca.

Foi por isso perseguida e a sua comunidade foi dispersada. Partiu para o exílio, onde morreu ainda jovem.