Olqa Cəlalbəyova 1884-cü il 16 noyabrda hazırkı Gəncədə anadan olmuşdur. Uşaqlığı və ilk təhsil illəri Rusiyada keçmişdir. 1889-cu ildən Bakıda yaşamışdır.

1903-cü ildə I Bakı qızlar gimnaziyasını bitirmişdir. 1905-ci ildə ikiillik pedaqoji kursları bitirdikdən sonra Sankt-Peterburqda Bestujev kurslarında təhsil almış və 1906-cı ildə Bakıya qayıtmışdır.

1906-cı ilin payızından gimnaziyada müəllimlik fəaliyyətinə başlamışdır. Bu dövrdə o, Məşədi Əzizbəyov, Nəriman Nərimanov, Nəcəf bəy Vəzirov, Həsən bəy Zərdabi ilə yaxın dost olmuşdur.

1913–1914 və 1917–1918-ci illərdə Moskvada Ali qadınlar kursunun dinləyicisi olmuşdur.

1920–1937-ci illərdə Azərbaycan Xalq Maarif Komissarlığında çalışmışdır. Kommunist partiyasının fəal üzvlərindən olmuşdur.

Olqa Cəlalbəyova respublikada və xarici ölkələrdə keçirilən sərgilərin təşkilatçısı kimi fəaliyyət göstərmiş və bu sahədə böyük təcrübəli mütəxəssis kimi tanınmışdır. Onun rəhbərliyi ilə Leypsiq, Praqa, Ankara, London, Paris (1928–1937) kimi Avropanın böyük şəhərlərinin sovet mədəniyyətini təmsil edən sərgilər keçirilmişdir.

1938–1950-ci illərdə Moskvada Azərbaycan teatrının tarixinə və ədəbiyyatının nailiyyətlərinə həsr olunmuş sərgilər təşkil etmişdir.

1939–1958-ci illərdə Nizami muzeyində çalışmışdır, bu muzeyin ekspozisiyalarının hazırlanmasında mühüm xidmətləri olmuşdur.