Родилась 7 июля 1975 г. в Красноярске.
Девичья фамилия Заморозова, в первом браке Пылёва. В детстве проживала с родителями в гор. Бородино (Красноярский край).
В 2000 г. окончила Сибирскую государственную академию физической культуры (ныне Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, Омск), в 2013 г. - бакалавриат, в 2025 г. - магистратуру Института физической культуры, спорта и туризма Сибирского федерального университета (Красноярск).
Спортивная карьера
В детстве начала заниматься лыжным спортом в гор. Бородино под руководством тренера Гарри Эллера. В дальнейшем совершенствовала мастерство в Дивногорском училище олимпийского резерва (ныне Дивногорский колледж-интернат олимпийского резерва, Красноярский край).
Успешно выступала на российских и международных юношеских и молодежных соревнованиях. В частности, в 1994 г. на молодежном чемпионате мира в Брайтенванге (Австрия) стала серебряной медалисткой на дистанции 15 км и бронзовым призером на дистанции 5 км. В 1995 г. в Елливаре (Швеция) в рамках этого турнира первенствовала в составе российской эстафетной команды, а также вновь заняла третье место на дистанции 5 км.
В 1998 г. Ольга Пылёва перешла в биатлон. С 2000 г. являлась членом сборной России.
В 2000 г. в Хольменколлене (Норвегия) завоевала золото чемпионата мира в составе российской эстафетной команды. В дальнейшем до 2006 г. получила на мировых первенствах еще четыре золотые медали (2001, Поклюка, Словения - эстафета; 2004, Оберхоф, Германия - гонка на 15 км; 2005, Хохфильцен, Австрия - эстафета, смешанная эстафета).
В 2002 г. на XIX зимних Олимпийских играх в Солт-Лейк-Сити (шт. Юта, США) завоевала золото в гонке преследования, а также бронзу в эстафете.
В 2006 г. Ольга Пылёва участвовала в XX зимней Олимпиаде в Турине (Италия). 13 февраля заняла второе место в гонке на 15 км. Через несколько дней стало известно, что в допинг-пробе спортсменки обнаружен запрещенный препарат фенотропил. Пылёва была лишена серебряной награды и отстранена от дальнейших соревнований в рамках Игр. Международный союз биатлонистов дисквалифицировал ее на 2 года.
В 2006-2007 гг., в период отстранения от состязаний, Ольга Пылёва работала ведущей телепрограммы "Вести-Красноярск" (канал "Россия").
В феврале 2008 г., по истечении срока дисквалификации, возобновила спортивную карьеру.
С сезона 2008/2009 гг. начала выступать под фамилией Медведцева.
В 2009 г. в Пхёнчхане (Республика Корея) завоевала золото чемпионата мира в эстафете.
В 2010 г. на XXI зимней Олимпиаде в Ванкувере (Канада) Ольга Медведцева вместе с Анной Богалий-Титовец, Светланой Слепцовой и Ольгой Зайцевой заняла первое место в эстафете.
В 2000-х гг. неоднократно становилась призером чемпионата России по биатлону на различных дистанциях.
Весной 2010 г. Ольга Медведцева объявила о завершении спортивной карьеры.
Административная и общественная деятельность
Во второй половине 2010-х гг. Ольга Медведцева являлась заместителем директора по организационно-методической и спортивной работе регионального центра спортивной подготовки "Академия биатлона" (Красноярск). В тот же период была председателем общественного совета при Министерстве спорта Красноярского края.
С 2021 г. Ольга Медведцева является директором спортивной школы олимпийского резерва "Академия биатлона" (Красноярск).
Член исполкома Союза биатлонистов России, представитель исполкома в Сибирском федеральном округе.
Президент Союза биатлонистов Красноярского края.
Была послом XXIX Всемирной зимней Универсиады 2019 г. в Красноярске.
Звания, награды
Заслуженный мастер спорта РФ (2001).
Ольга Медведцева награждена орденами "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2003), Дружбы (2010).
Почетный гражданин гор. Бородино (2002).