Nació en Tacna el 21 de mayo de 1908. Se trasladó a Santiago de Chile donde continuó sus estudios en el Instituto Pedagógico de la Universidad de Chile como otros miembros de la llamada “juventud de 1930”. Allí se graduó en 1929 como profesora de Historia, Geografía e Instrucción Cívica. su aporte más significativo lo hizo desde la pedagogía y la militancia feminista.
En sus primeros años de ejercicio docente, se desempeñó como profesora en los Liceos de niñas n°2 y n°3 en Santiago. Fue profesora y fundadora del Liceo Experimental Manuel de Salas, primer centro de experimentación para la enseñanza secundaria. Sobresalió también en la enseñanza universitaria como profesora de Historia de Extremo Oriente y África del Departamento de Historia de la Facultad de Filosofía y Educación de la Universidad de Chile, como primera catedrática universitaria en América Latina. Además, en esta institución universitaria fue ayudante de Juan Gómez Millas en la asignatura de Historia Universal. En 1939 fundó junto a su amiga la militante Elena Caffarena y a Graciela Mandujano el Movimiento Pro-Emancipación de las Mujeres de Chile (MEMCH).
En 1940 viajó a Estados Unidos para perfeccionar sus estudios de docencia en historia y geografía. Regresó en 1947 con un Magíster en Educación de la Universidad de Columbia y cuando en 1948 se creó el Movimiento de Partidarios por la Paz fue de las primeras en sumarse siendo nombrada secretaria general. En este mismo contexto, en su labor de secretaria general, son numerosos los intercambios telegráficos entre esta pedagoga y Gabriela Mistral, donde Poblete le destaca el valor de su figura y contribución en cuanto a la lucha por la paz. En 1952 obtuvo la cátedra de Historia en el Instituto Pedagógico siendo luego nombrada profesora titular de la Facultad de Filosofía y Humanidades de la Universidad de Chile, institución de la que llegó a ser decana en 1970.
El Presidente de Chile Salvador Allende la nombró a participar de la comisión organizadora de la “Tercera Conferencia de las Naciones Unidas Sobre Comercio y Desarrollo” que se desarrollaría en 1972.Tras el golpe de Estado del 11 de septiembre de 1973 la dictadura de Augusto Pinochet intervino la Universidad de Chile. Olga, con 65 años, organizó las denominadas “canastas alimenticias” para los obreros, dio charlas, montó exposiciones e «impulsó con su ejemplo a las organizaciones de mujeres para unirse ante la dictadura», transformándose tal como ella misma definiría en una «educadora clandestina».
