Olümpiász a keletrómai császárváros, Konstantinápoly egyik főnemesi nemzetségéből származott. Korán árvaságra jutott. Gyámja, Prokopiosz városi elöljáró a rokonára, arra a Teodóziára bízta, akinek a házába egy ideig bejáratos volt Nazianzoszi Szent Gergely, és akinek Nagy Szent Vazul ajánlotta A Szentlélekről című művét.
Olümpiász – szülei valószínűleg pogányok voltak – így a keresztény hit légkörében nőtt fel. Tizennyolc évesen férjhez adták Nebridiosz városi elöljáróhoz. Az esküvőre meghívták Nazianzoszi Gergelyt is, de betegsége miatt nem mehetett. Ám ünnepi költeményt küldött Olümpiásznak, amely a legrégibb keresztény női tükör.
Az ifjú férj már néhány hónappal később meghalt. Olümpiász, hogy özvegyként szolgálhasson az Úrnak, elutasította egy újabb házasság gondolatát. Korai özvegysége Teodóziosz császár fülébe jutott, aki elhatározta, hogy férjhez adja egy rokonához, a Hispaniából származó Elpidiushoz. Olümpiász azonban minden rábeszélésnek ellenállt: „Ha a Királyom – Krisztus – azt akarta volna, hogy közös életet éljek egy férfival, nem vette volna el tőlem az elsőt” – érvelt a császárnak.
A császárt felbőszítette a válasza, ezért vagyona kezelését harmincéves koráig gyámra bízta. Később pedig mindent elkövetett, hogy Olümpiász döntését megváltoztassa. Megakadályozta, hogy püspökökkel találkozzon és templomba menjen. Amikor azonban egy hadjáratból visszatérve értesült Olümpiász derűs lelkületéről, visszaadta neki a vagyona fölötti gondviselés jogát. Az özvegy pedig két kézzel osztotta az alamizsnát.
Az Egyház akkoriban imádsággal és kézföltétellel diakonisszává szentelt nőket. Rendkívüli esemény volt, amikor a konstantinápolyi Nektariosz püspök a csupán huszonöt éves Olümpiászra tette a kezét, és ezzel az Hagia Szophia-(Szent Bölcsesség-)székesegyház diakonisszájává szentelte.
Nektarioszt Aranyszájú Szent János követte Bizánc püspöki székében. A benne és Olümpiászban izzó krisztusi szeretet barátokká tette őket. Jánost Eudókia császárnénak, Arkadiosz császár feleségének áskálódásai hatására száműzték. Amikor utoljára ment a székesegyházba, Olümpiász a társnőivel együtt a keresztelőkápolnában várta. Mialatt Aranyszájú Szent János őrizet alatt átkelt a Boszporuszon, a székesegyházban – hogy miért, nem tudni – tűz ütött ki, az épület leégett. Az elűzött püspök híveit vádolták a gyújtogatással, és le is tartóztatták őket. Olümpiászt is bíróság elé állították. Így védekezett: „Mostanáig arra fordítottam nagy vagyonomat, hogy az Úrnak templomokat építsek, és fel is díszítsem őket. Ettől a templomok nem szoktak leégni!”
A kihallgatás során a prefektus arra akarta késztetni Olümpiászt, hogy ismerje el az új, törvénytelen püspököt, Arszakioszt. Ő megtagadta ezt, így Nikomédiába száműzték. Istennek szentelt szüzek körében halt meg, 408-ban.
