Ольга Дёмина родилась в 1983 году в семье потомственных музыкантов. Окончила с отличием Центральную музыкальную школу при Московской консерватории (класс Андрея Дёмина), затем Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского (класс профессора Наталии Шаховской).

​

Победитель Международного конкурса виолончелистов имени Богуша Герана в Чехии, конкурса «Классическое наследие», лауреат Международного юношеского конкурса имени П. И. Чайковского (III премия) и конкурса «Юношеские ассамблеи искусств» (II премия).

Была стипендиатом фонда «Новые имена», участвовала в различных международных музыкальных фестивалях.

​

Солистка Московского ансамбля современной музыки, камерного оркестра «Градский Холл», ансамбля QUEENtet Сергея Мазаева, артистка «Персимфанса» и других коллективов Москвы.

​

Занимается композицией, автор музыки к спектаклям студии SounDrama, театров Et Cetera, МДТ имени А. С. Пушкина, Театра-студии под руководством Олега Табакова, Театра Наций, МХТ имени А. П. Чехова и других; к художественным и документальным фильмам.