В 2003 году Ольга Сергеева окончила с отличием Государственный университет – Высшую школу экономики по специальности «юриспруденция».
В 2006 году в рамках реализации проекта ТАСИС «Сближение норм в области конкуренции» успешно прошла стажировку в Генеральной дирекции по конкуренции Европейской комиссии.
В декабре 2007 года в Европейском учебном институте при МГИМО (У) МИД России защитила магистерскую диссертацию на соискание степени магистра юриспруденции по теме «Антимонопольное регулирование рынка страховых и банковских услуг: опыт комиссии и возможность его применения в России».
В антимонопольных органах Ольга Сергеева – с 2003 года.
До перехода в ФАС России работала в правовом департаменте Министерства по антимонопольной политике и поддержке малого предпринимательства.
С 2004 года по настоящее время – в управлении контроля финансовых рынков ФАС России.
С августа 2011 года Ольга Сергеева является начальником управления контроля финансовых рынков ведомства.