Этнограф, художница, дочь Петра Петровича Семёнова-Тян-Шанского Ольга Петровна Семёнова-Тян-Шанская родилась 9 июня (28 мая) 1863 года в Петербурге. Большую часть своей жизни она провела в имении отца – д. Гремячка (ныне Рязанская область), где под его руководством приобрела большие познания в ботанике. Зимние месяцы Ольга Петровна проводила в Петербурге. В 1880-е годы она училась в Рисовальной школе Общества поощрения художеств.

Многие годы О. П. Семёнова изучала жизнь и быт крестьян Данковского и Раненбургского уездов, записывала обряды, собирала фольклор, предметы старины. Эти этнографические наблюдения впоследствии легли в основу книги «Жизнь «Ивана»: очерки из быта крестьян одной из черноземных губерний», которая была издана уже после её смерти в 1914 году в Петербурге.

Собранные Ольгой Петровной народные песни Данковского уезда, описания празднования Егорьева дня, Вознесения, Троицы и Русальной недели, народные поверья о смерти и душе публиковались в журнале «Живая старина».

Её первой отдельно изданной работой в области этнографии был сборник песен Рязанской губернии (1886), за который она получила серебряную медаль Русского географического общества. Другая значительная работа О. П. Семёновой была написана в соавторстве с братом Вениамином, редактором 11-томной серии «Россия. Полное географическое описание нашего Отечества». Это этнографическое обозрение Центрального Черноземного района России, которое вошло во второй том указанной серии («Среднерусская черноземная область», СПб., 1902).

В 1902-1904 годах по поручению Русского музея она собрала коллекцию старинной строчевой вышивки, выполненной «по выдергу» крестьянами Данковского и Раненбургского уездов ("мураевенская вышивка"), которая в настоящее время хранится в Российском этнографическом музее. Кроме того, Ольга Петровна была художницей-пейзажистом. Её акварели и пейзажи находятся в Рязанском художественном музее и Рязанском историко-архитектурном музее-заповеднике.

Умерла О. П. Семёнова-Тян-Шанская 12 ноября 1906 года.