Ольга Чурсина родилась 25 декабря 1984 года в Москве. C юного возраста занималась художественной гимнастикой в школе Олимпийского резерва. В 9 лет поступила в Академию Хореографии (МГАХ). Танцевала в спектаклях Большого театра: «Щелкунчик», «Cпящая Красавица», «Тщетная предосторожность» и др. Затем работала в шоу-балете «Тодес» Аллы Духовой.
В 16 лет состоялся дебют в кино в фильме «Марш-Бросок», где она явилась олицетворением женского идеала в роли Маши Федотовой. Эта картина положила начало звёэдной карьере в кинематографе. Cледом вышла драма «Виллисы» о жестоком закулисье балетной жизни. В 2002 году поступила в РАТИ на режиссёрский факультет (актёрское отделение) и с отличием закончила в 2006 году. Дипломным спектаклем был «Дядюшин сон» по повести Ф. М. Достоевского (роль Зины) и «Моцарт и Сальери» (театральные пародии), где Ольга являлась исполнительницей главной женской роли и балетмейстером-постановщком. В 2007—2008 гг. — признаный секс-символ ситкома «Трое Сверху-2» на Рен-ТВ, а также звезда 160-серийной саги «Cердцу не прикажешь». В 2010 году в 42 выпуске телепередачи «Большая разница» в пародии на фильм «Любовь-морковь» исполнила пародию на Кристину Орбакайте.
С 2010 года — член Союза кинематографистов России (приглашена в Гильдию киноактёров России).