Олеся Старухина родилась в Уфе. Окончила Уфимское училище искусств по классу хорового дирижирования (1994), вокальный факультет и аспирантуру Российской академии музыки имени Гнесиных (2004, класс М. А. Миглау).
С 2003 года работает в Камерном музыкальном театре имени Б. Покровского. В ее репертуаре партии в спектаклях «Похождения повесы» И. Стравинского (Энн), «Альтист Данилов» А. Чайковского (Наташа), «Век DSCH» на музыку Д. Шостаковича...