В 2003 году окончила с отличием Государственный Университет – Высшая школа Экономики по специальности «Юриспруденция».
В период с 16 ноября по 15 декабря 2006 года 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 работает с 2003 года. До перехода в ФАС России занимала должность ведущего специалиста отдела антимонопольного контроля деятельности органов власти Правового департамента Министерства по антимонопольной политике и поддержке малого предпринимательства (МАП России).
С 2004 по 2006 гг работала главным специалистом, затем заместителем начальника отдела страхового рынка Управления контроля и надзора на рынке финансовых услуг Федеральной антимонопольной службы (ФАС России).