О ее происхождении существует много различных предположений. В начальной летописи упоминается только, что Олег в 903 г. привел Игорю жену из Плескова (Пскова?), по имени Ольга. На основании сведений одной позднейшей летописи, Плесков отожествляли с болгарским городом Плискувой и Ольгу считали болгарской княжной; но это предположение, хотя оно и объясняет многие факты древней русской истории, нельзя считать доказанным.
После смерти князя Игоря Ольга стала управлять Киевской землей за своего малолетнего сына Святослава. По летописному рассказу, она жестоко отомстила древлянам, убившим ее мужа, и установила в древлянской земле «уставы и уроки», т. е. дань и натуральные повинности; затем пошла в Новгородскую землю и здесь устроила погосты, т. е. административные центры, и определила дани и оброки в пользу князя.
В 955 г., по летописному счислению, Ольга отправилась в Константинополь, где, как считается, и крестилась, хотя греческий император Константин Порфирородный, повествуя о пребывании Ольги в Константинополе в 957 г., и вовсе не упоминает о ее крещении там. Вероятно, Ольга крестилась раньше — еще до поездки в Константинополь, в Киеве, где уже тогда было много христиан — варягов.
По известиям западных летописцев (впрочем, достаточно сомнительным), в 959 г. Ольга отправила посольство к германскому королю Оттону I с просьбой прислать епископа и священников, что и было исполнено, но посланный епископ возвратился ни с чем. Попытки Ольги обратить в христианство сына своего Святослава были, по летописным сведениям, безуспешны.
Умерла Ольга в 969 г. в глубокой старости, завещав похоронить ее по христианскому обряду. Она причтена православной церковью к лику святых; память ее празднуется 11 июля.