Olivia Grigolli wird in Tirol geboren. Während ihrer privaten Ausbildung zur Schauspielerin spielt sie bereits mit 18 Jahren am Landestheater Innsbruck. Nach dem Studium arbeitet sie unter anderem am Bayerischen Staatsschauspiel, am Staatstheater Stuttgart, am Düsseldorfer Schauspielhaus und am Maxim Gorki Theater in Berlin. Unter der Intendanz von Frank Castorf ist sie von 1992 bis 1998 fest an der Berliner Volksbühne engagiert und nach einem Gastengagement in Basel fünf Jahre am Schauspielhaus Zürich unter Leitung von Christoph Marthaler. Sie spielt unter anderem bei den Regisseuren Stefan Pucher, Christoph Marthaler, Jan Bosse, Andreas Kriegenburg und Stefan Bachmann.
Ab der Spielzeit 2009/2010 gehört sie zum Ensemble des Staatsschauspiel Dresden.