Ольга Марченкова родилась в Московской области. В 2007 году окончила Московскую государственную академию хореографии (класс Елены Ватули) и была принята в балетную труппу Большого театра. С сезона 2020/21 – ведущая солистка. Репетировала со Светланой Адырхаевой. В настоящее время репетирует под руководством Нины Семизоровой.
Лауреат IX Открытого российского конкурса артистов балета «Арабеск» в Перми (III премия, 2006), I Международного конкурса Юрия Григоровича «Молодой балет мира» в Сочи (I премия, 2006), Общероссийского конкурса Министерства культуры РФ «Молодые дарования России» (2006), дипломант Всероссийского конкурса артистов балета и хореографов в номинации «Современный танец в музыкальном театре» (2015).
В Большом театре исполняет партии Магнолии («Чиполлино» К. Хачатуряна), Феи Сирени («Спящая красавица» Чайковского), Осени, Клеманс и Генриетты («Времена года», «Раймонда» Глазунова), Солистки («Рубины» / «Драгоценности» на музыку Стравинского), Полины («Пиковая дама» Чайковского – Красавина), Геллы («Мастер и Маргарита» на музыку Шнитке и Лазара), Мирты («Жизель» Адана), Долли («Анна Каренина» на музыку Чайковского, Шнитке и Стивенса), Гамзатти («Баядерка» Минкуса), Аспиччии («Дочь фараона» Пуни), Одетты / Одиллии («Лебединое озеро» Чайковского), Повелительницы дриад, Уличной танцовщицы («Дон Кихот» Минкуса), Мирей де Пуатье («Пламя Парижа» Асафьева), Эгины («Спартак» А. Хачатуряна) и другие.
Выступала в спектакле Санкт-Петербургского государственного академического театра балета имени Л. Якобсона. Принимала участие в ряде крупных фестивалей, среди которых XXIX Собиновский музыкальный фестиваль в Саратове.
