Ольга Львовна Шестопалова родилась 22 сентября 1971 г. в городе Алма-Ата (Казахстан). В 1993 г. окончила факультет механики и прикладной математики по специальности «Прикладная математика» Казахского национального университета им. Аль-Фараби.
С 1993 г. по настоящее время работает в филиале «Восход» Московского авиационного института (государственного технического университета) в г. Байконуре: сначала в должностях ассистента, затем старшего преподавателя, доцента, заместителя заведующего кафедрой информационных технологий испытаний и управления. В настоящее время Ольга Львовна занимает должность декана факультета №1 «Испытание летательных аппаратов».
В 2006 г. она защитила кандидатскую диссертацию «Методика обоснования вариантов модернизации космических средств с учетом их физического и морального старения» в качестве соискателя Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского в Санкт-Петербурге. А в 2009 г. ей присвоено ученое звание доцента.
За успехи в научно-педагогической деятельности О. Л. Шестопалова награждена почетной грамотой Министерства образования и науки РФ, Юбилейной медалью академика М. В. Келдыша, а также почетными грамотами филиала «Восход» Московского авиационного института и администрации г. Байконур.
Работы многих студентов, выполненные под руководством О. Л. Шестопаловой, отмечены наградами на международных конгрессах молодых ученых и студентов, проводимых на базе Казахского национального университета им. Аль-Фараби в г. Алматы, а также на I конференции Международной академии астронавтики и Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского «Космос для человечества» в 2008 г. в г. Королеве, на Международной конференции студентов, посвященной 50-летию полета Юрия Гагарина и 80-летию Московского авиационного института в 2010 г. в г. Байконуре.
Область научных интересов Ольги Львовны — исследование методов повышения надежности и безопасности ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры на всех стадиях их жизненного цикла; управление развитием сложных территориально-распределенных комплексов.
Учебно-методические пособия, научные разработки О. Л. Шестопаловой используются в учебном процессе филиала «Восход» Московского авиационного института, в Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского и в Балтийском государственном техническом университете («Военмех»).
Ольга Львовна является автором 85 научных трудов, в том числе 1 монографии, 2 учебников, 59 статей, 6 патентов на изобретения, 4 учебных пособий. В 2011 г. издательством «Лань» выпущен учебник «Обеспечение надежности сложных технических систем», написанный ею в соавторстве с А. Н. Дороховым, В. А. Керножицким и А. Н. Мироновым.