Byla dcerou cařihradského císařského úředníka Seleuka. Rodiče jí brzy zemřeli a dívku vychovávala Teodosia, sestra ikonijského biskupa. V šestnácti letech se Olympia provdala za správce císařských statků Nebridia. Manžel jí však po dvaceti měsících zemřel. Císař Teodósius Velký ji chtěl znovu provdat za svého příbuzného, ale ona prohlásila, že zůstane vdovou až do smrti. Rozmrzelý císař rozkázal, aby její statky byly spravovány až do jejího třicátého roku státním úředníkem. Dívka se však nermoutila, ale byla ráda, že je zbavena světských starostí.
Když se císař po několika letech přesvědčil, že dospěla duchem i ctnostmi, vrátil jí majetek, aby jej spravovala sama. Olympia podporovala chrámy, konala skutky milosrdenství a vynikala v nábožném životě. Proto ji patriarcha Nektarius přijal do sboru diakonistek. Po Nektariově smrti se stal patriarchou sv. Jan Zlatoústý.
Když byl Jan poslán do vyhnanství, vyhořel cařihradský stoličný chrám. Patriarchovi odpůrci přičítali bez jakéhokoli důvodu požár Janovým přívržencům. Protože Olympia byla Janovou horlivou učednicí, byla předvedena před soud. Na otázku, proč zapálila chrám, odpověděla: „Celý můj dosavadní život mě zbavuje tohoto podezření. Kdo vynakládá majetek na budování chrámů, nebude je bořit.“ Byla propuštěna, ale od té doby neměla pokoj. Odpůrci ji pronásledovali a musela se ukrývat po vesnicích. Protože hájila Janova práva, byla odsouzena k pokutě dvou set liber zlata. Luza jí drancovala domy a vlastní služebnictvo ji tupilo. Svou jedinou útěchu nalézala Olympia v Janových listech. Z vděčnosti posílala patriarchovi do vyhnanství hodně peněz, aby netrpěl a mohl podporovat i jiné zajatce.
Olympia přečkala Janovu smrt a zemřela pravděpodobně r. 410.