Окончила Пермское музыкальное училище по специальностям «хоровое дирижирование» и «сольное пение» (1998) и дирижёрско-хоровой факультет Московской консерватории (2003). Являлась хормейстером Оперного театра Московской консерватории (2009–2016), Театра на Таганке (2018–2020). С 2003 года – артистка хора Музыкального театра им. К.С. Станиславского и Вл.И. Немировича-Данченко.
С 2013 года – солистка вокального ансамбля N’Caged, в составе которого сотрудничает с современными композиторами: Дмитрием Курляндским, Борисом Филановским, Алексеем Сысоевым, Владимиром Ранневым, Антоном Батаговым, Алексеем Айги, Олегом Крохалевым, Олегом Гудачёвым, Владимиром Горлинским, Екатериной Хмелевской, Ольгой Раевой, Александром Хубеевым, Андреасом Мустукисом и другими.
Ольга Россини активно сотрудничает с Московским ансамблем современной музыки (МАСМ), Центром электроакустической музыки Московской консерватории. В качестве солистки и в составе ансамбля принимала участие в Дягилевском фестивале в Перми (2022, 2023, 2024), фестивале Союза композиторов России «Пять вечеров», проектах «Русская музыка 2.0» и «Русская музыка 2.1», фестивалях «Будущая музыка», «Биомеханика», «Демидова Фест 2020» (Москва), «Арт-Овраг» (Выкса), в абонементе Московской филармонии «Другое пространство. Continuo». Участница перформансов, музейных и site-specific проектов в Доме культуры «ГЭС-2», Центральном выставочном зале «Манеж» (Санкт-Петербург), музее современного искусства «PERMM» (Пермь), Музее Москвы и на других площадках.
С 2015 года начала участвовать в постановках Электротеатра Станиславский: оперном сериале «Сверлийцы» (композиторы Дмитрий Курляндский, Борис Филановский, Алексей Сюмак, Сергей Невский, Алексей Сысоев, Владимир Раннев), опере «Проза» Владимира Раннева (спектакль – пятикратный номинант российской национальной премии «Золотая маска» и лауреат премии «Casta Diva»), опере «Книга Серафима» Александра Белоусова, оперном сериале «Нонсенсорики Дримса», спектаклях «Пиноккио. Лес» (композитор Дмитрий Курляндский) и «Диксония» (композитор Владимир Горлинский). В 2021 году принимала участие в проекте Театра Наций «Достоевский 200. Опера» (композиторы: О. Гудачёв, О. Крохалев, Е. Савельянов, Р. Жауров), в 2022 году – в спектакле Театра Наций «Саша, привет!» (композитор Владимир Раннев).
В 2021 году была выдвинута на соискание российской национальной премии «Золотая Маска» в номинации «Опера/Лучшая женская роль» за партию Тэль Поющей в опере «Книга Серафима».