Ольга Вадимовна Богомолец родилась 22 марта 1966 года в Киеве в семье потомственных врачей. Правнучка академика Александра Богомольца.
В 1989 году окончила Киевский медицинский институт (ныне — Национальный медицинский университет) им. А. А. Богомольца по специальности "лечебное дело". С 1989 по 1991 год проходила клиническую ординатуру в Украинском государственном институте усовершенствования врачей.
В 1993 году прошла курс экологической дерматологии Пенсильванского медицинского университета (Филадельфия, США), в 1994 году окончила Институт дерматопатологии Бернарда Аккермана при Университете Томаса Джефферсона (Филадельфия, США).
В 2001 году окончила Национальный педагогический университет им. М. П. Драгоманова.
В 2003 году в Национальном медицинском университете им. А. А. Богомольца получила степень доктора медицинских наук по специальности "кожные и венерические болезни".
В 1989-1991 годах Ольга Богомолец работала врачом-дерматологом в Центральном киевском кожвендиспансере.
В 1991-1993 годах — консультант/дерматолог министерства внутренних дел Украины. Работала специальным врачом по дерматологическим расстройствам у государственных сотрудников, пребывавших в зоне поражения Чернобыльской катастрофы.
В 1991-1994 годах — старший научный сотрудник лаборатории радиологической патологии Министерства здравоохранения Украины.
В 1997-2004 годах была директором специализированной дерматологической клиники.
С 2004 года — главный врач Института дерматологии и косметологии доктора Ольги Богомолец.
С декабря 2004 года по октябрь 2005 года была личным врачом президента Украины Виктора Ющенко.
Заслуженный врач Украины, доктор медицинских наук, профессор кафедры дерматологии и венерологии Национального медицинского университета им. А. Богомольца. Автор 70 научных работ и 9 патентов на изобретения в области лечения кожных заболеваний.
Координатор Европейской ассоциации лазерной дерматологии в Восточной Европе, член Американской академии дерматологии, Европейской академии дерматовенерологии, Нью-Йоркской академии наук.
Организатор и координатор международной программы Европейской академии дерматологии "Евромеланома — День меланомы" в Украине.
Активный участник большого количества общественных инициатив.
Регулярно инициирует мероприятия и проекты, направленные на проведение комплексной реформы системы здравоохранения на Украине. В 2009 году организовала всеукраинский благотворительный "Марафон здоровья", в рамках которого было осмотрено более 60 тысяч детей-сирот. Проводит благотворительные концерты, творческие вечера, средства от которых направляются на поддержку социально незащищенных слоев населения.
Занимается популяризацией отечественной культуры, как на Украине, так и за ее пределами: исполняет украинские романсы, проводит выставки украинской домашней иконы из собственной коллекции, развивает историко-культурный комплекс Замок-музей Радомысль с Музеем украинской домашней иконы в городе Радомышль Житомирской области.
Принимала активное участие в медицинском обеспечении киевского "евромайдана".
Беспартийная. Зарегистрирована как кандидат-самовыдвиженец на выборах президента Украины 25 мая 2014 года.
Ольга Богомолец — почетный гражданин города Славутич, Украина (2010).
Имеет награды Украинской православной церкви.
В ежегодном рейтинге "100 самых влиятельных женщин Украины" журнала "Фокус" 2013 года заняла 38 место.
Ольга Богомолец замужем за адвокатом Игорем Кирилюком, от предыдущих браков у нее четверо детей — сын Андрей, дочери Екатерина, Анна и София.
Согласно декларации, Ольга Богомолец заработала в 2013 году 3,3 миллиона гривен. Из них 2 миллиона гривен — это доход от предпринимательской деятельности.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников