Родилась 8 ноября в 1985 году в Архангельской области в маленьком городе Котлас.

В 2008 году окончила факультет музыкального театра РАТИ-ГИТИС (художественный руководитель курса А.А.Бармак).

Екатерина Олькина дебютировала в кино в 2006 году, а в 2009 её пригласили в мелодраму «Течет река Волга». Популярность к молодой актрисе пришла в 2012, после премьеры криминальной саги «Однажды в Ростове». Екатерина исполнила роль Нины Полетаевой. В 2020-м имя артистки появилось в титрах нескольких проектов, в числе которых 2-й сезон сериала «Гадалка». А первым проектом 2021-го в фильмографии актрисы стала трогательная 4-серийная мелодрама «Свои чужие родные».