Ольга Аросева родилась 21 декабря 1925 года в Москве в семье известного большевика и дипломата Александра Яковлевича Аросева. Детство Ольга провела за границей — в Париже, Стокгольме и Праге. В 1933 году семья Аросевых вернулась в Москву. В школьные годы участвовала в спектаклях школьного драматического кружка, занималась в детской театральной студии Ключникова.

С началом Великой Отечественной войны Ольга Аросева поступила в цирковое училище, а затем, как и ее сестра, в Московское городское театральное училище. Но окончить его не успела, поскольку в 1946 году была принята в труппу Ленинградского театра комедии под руководством Николая Акимова, который находился в то время на гастролях в Москве. На сцене этого театра была занята в спектаклях: «Путешествие Перришона», «Старые друзья» и «С любовью не шутят».

В 1950 году Ольга Аросева вернулась в Москву и поступила в Московский театр Сатиры. Летом этого года актриса отметила свой творческий юбилей на сцене родного театра. За свою долгую и плодотворную артистическую карьеру она переиграла множество ролей, среди них: Хун-Нян в «Пролитой чаши», Клотильду и Рашель в «Господине Дюруа», Юлия Джули в «Тени», Марселина в «Безумный день, или Женитьба Фигаро», Махонина в «Пене», Хлестова в «Горе от ума», Серафима Ильинична в «Самоубийце», Шарлотта в «Вишневом саде», Диана Леонидовна в «Молчи, грусть, молчи» и многие другие. Все роли были сыграны с комедийным блеском и удивительной точностью.