Sanktpēterburgas Mihaila teātra soliste, Latvijas publikai pazīstama mecosoprāna balss īpašniece: Latvijas Nacionālajā operā viņa dziedājusi Azučenu un Amnerisu, piedalījusies vairākos LNOB un vasaras festivālu koncertos, savukārt ar LNSO un Andri Pogu sadarbojusies Verdi Rekviēma (koncertzālē “Cēsis” un ar milzīgiem panākumiem arī Parīzes Elizejas lauku teātrī) un Gustava Mālera Trešās simfonijas atskaņojumā (Cēsu pilsparka estrādē) kā arī dziedājusi Margeritu Berlioza “Fausta pazudināšanā” Vasilija Sinaiska vadībā.

Starptautisku konkursu laureāte (citstarp II vieta Čaikovska konkursā 2007 un finālistes tituls BBC Kārdifas konkursā). No 2007. gada līdz 2016. gadam — Sanktpēterburgas konservatorijas Operas un baleta teātra soliste.

Oļesja Petrova 2011.–2012. gada sezonā guva starptautiskus panākumus ar Končakovnas lomu Borodina operas “Kņazs Igors” iestudējumā Cīrihes operā. 2013.–2014. gada sezonā viņa debitēja Ņujorkas Metropoles operā Madlonas lomā Džordano operā “Andrē Šenjē”. Dziedātājas operrepertuārā ir arī Marfa, Lelis, Ļubaša, Amnerisa, Karmena, Olga, Grāfiene un Poļina, Madalēna, Johanna (“Orleānas jaunava”). 2018. gadā Oļesja debitēja Maskavas Lielajā teātrī. Viņa dziedājusi Cīrihes operā, Hamburgas operā, Madrides un Barselonas opernamos, Monreālā un festivālā Arena di Verona.

Oļesja ir arī Krievijā pieprasīta koncertdziedātāja ar plašu repertuāru, kurā ir Baha, Pergolēzi, Mocarta, Bēthovena, Verdi, Berlioza, Vāgnera, Mālera, Prokofjeva kantātes un oratorijas.

Sanktpēterburgā dzimusī dziedātāja absolvējusi Rimska-Korsakova Valsts konservatoriju, kur viņas profesore bija Irina Bogačeva.