Старший тренер мужской молодёжной сборной СССР (1951—1955). В 1956 году — тренер национальной мужской сборной СССР (3-е место на чемпионате мира). В 1957—1963 — государственный тренер Спорткомитета СССР.
В 1963—1966 работал старшим тренером женской сборной команды СССР, чемпиона Европы 1963, серебряного призёра Олимпийских игр 1964. Затем с 1967 по 1968 был ассистентом Г. А. Ахвледиани в советской женской сборной (1-е места на чемпионате Европы 1967 и Олимпийских играх 1968).
В 1969—1973 — главный тренер отдела волейбола спорткомитета СССР. В 1973—1978 возглавлял женскую волейбольную команду «Локомотив» (Москва). В 1979—1983 — старший тренер отдела спортивных игр Спорткомитета РСФСР.
В 1957—1976 входил в состав арбитражной комиссии Международной федерации волейбола (ФИВБ). Кавалер большой серебряной медали ФИВБ. Судил чемпионаты СССР (1953—1963), чемпионаты мира 1962, 1970, 1974. В 1951—1973 — член президиума Федерации волейбола СССР. В 1979—1992 — член президиума Всесоюзной коллегии судей. В 1992—1999 — вице-президент Всероссийской федерации волейбола.
О. С. Чехов является автором учебного фильма, книг, методических пособий и разработок по волейболу.
Участник Великой Отечественной войны. Награждён орденами Красной Звезды (1944), «Знак Почёта» (1969), Отечественной войны 1-й степени (1985).