Родилась 14 сентября 1967 года.

Окончила среднюю школу №28, Ульяновский педагогический университет.

Стаж работы в сфере образования - 31 год (23 из которых – на руководящих должностях).

Трудовую деятельность начала в 1986 году учителем в школе. Позже работала в отделе образования Заволжского района, в министерстве образования и науки Ульяновский области. Начиная с 2012 года возглавляла департамент дошкольного, общего и дополнительного образования, а с января 2017 года стала директором департамента по надзору и контролю в сфере образования. С июня 2017 года - заместитель Главы города по развитию человеческого потенциала.

В сентябре 2018 года Ольга Касимова получила от губернатора Сергея Морозова предложение возглавить региональное министерство семейной демографической политики и социального благополучия, которое с 1 января 2019 года выделено из министерства здравоохранения, семейной демографической политики и социального благополучия – в отдельное ведомство (на октябрь 2018-го Касимова уже была утверждена в должности министра); одна из ключевых задач Касимовой в новой должности - реализация мер по защите людей предпенсионного и пенсионного возраста.

В 2000 году Ольга Касимова была награждена почетной грамотой Министерства общего и профессионального образования Российской Федерации. В 2016 году ей было присвоено звание «Почетный работник общего образования Российской Федерации». В этом же году ей объявлена благодарность Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки и Комитета Государственной Думы по образованию и науке.

Замужем.