Ольга Галочкина родилась в Москве. Окончила Центральную музыкальную школу при Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского (класс профессора Стефана Кальянова), Московскую консерваторию и ассистентуру-стажировку (класс профессора Наталии Шаховской).
Выступает как солистка и в составе камерных ансамблей. Активно участвует в популяризации современной музыки, является первой исполнительницей произведений многих российских композиторов, впервые в России представила ряд произведений ведущих зарубежных авторов.
С 1999 года – солистка ансамбля «Студия новой музыки». С 2007 года – артистка Государственного квартета имени С. С. Прокофьева. Выступает в дуэте с пианисткой Моной Хабой. Гастролировала в городах России, Австрии, Испании, Германии, Швейцарии и Франции.
Совмещает концертную деятельность с преподаванием в Московской консерватории, Академическом музыкальном училище при МГК и Центральной музыкальной школе. Ранее работала в Московском государственном колледже музыкального исполнительства имени Ф. Шопена. Среди учеников Ольги Галочкиной – лауреаты международных конкурсов, солисты и артисты ведущих оркестров Москвы.