Ольга народилася в місті Шепетівка Хмельницької області. З дитинства мріяла про військову кар’єру, щоб продовжити родинну династію. Навчалась в Шепетівському навчально-виховному комплексі №1 у складі «Загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів та ліцей ім. Героя України М.Дзявульського». У 2018 році закінчила Університет Григорія Сковороди в Переяслав за спеціальністю «Психологія». Паралельно вчилась у військовому інституті Київського Національного університету імені Тараса Шевченка. Присвятила себе військовій службі, стала професійним військовим психологом.
З березня 2019 року Ольга служила у Збройних Силах України. Була офіцером-психологом у 19-й окремій ракетній бригада «Свята Варвара».
«Розумна, ввічлива, справжній професіонал, завжди знаходила спільну мову, свій власний підхід до кожного військовослужбовця. Вона була щирою, справжньою, відкритою, до Олі тягнулися колеги по службі, її цінували командири, поважали й любили підлеглі», – написали у бригаді.
«Оля завжди була щирою та світлою людиною. Мала загострене відчуття справедливості та сталевий характер», – розповів однокласник загиблої Олег.
Посмертно старший лейтенант Тимошенко нагороджена орденом Богдана Хмельницького ІІІ ступеня.
Поховали військовослужбовицю у рідній Шепетівці.
В Ольги залишилися батьки і сестра.
