Ольга Дорофеева окончила Музыкальное училище искусств (г. Череповец) и Петрозаводскую государственную консерваторию имени Глазунова (класс доцента Ю. П. Китаева).
С 2001 по 2016 гг. работала концертмейстером в квартетном классе и на кафедре камерных ансамблей в Петрозаводской государственной консерватории имени Глазунова.
С 2001 года – артистка Симфонического оркестра Карельской филармонии и постоянная солистка филармонии в различных камерных составах.
С 2005 года – участница Струнного квартета Resonance.
В составе квартета и оркестра гастролировала по России, Финляндии, Норвегии, Франции, Швейцарии, Испании, Китаю, Мальте.
Участница международных фестивалей «Белые ночи Карелии», «Осенняя Лира», «Онего-классик», «XX век с Вадимом Холоденко», Ruskeala Symphony.
В 2024 году Ольге Дорофеевой присвоено почётное звание «Заслуженный артист Республики Карелии».