Ольга Васильевна окончила 2-ой МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова в 1985 году. С 1991 по 1993 гг. работала ассистентом кафедры детских болезней №1 Российского Государственного медицинского университета.
В 1992 году защитила кандидатскую диссертацию на тему «Показатели сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и микрореологических свойств эритроцитов у новорожденных». В 2002 г. защитила докторскую диссертацию по теме «Особенности вакцинации детей с хроническими заболеваниями».
С 1994 года О.В. Шамшева является генеральным директором Центра вакцинопрофилактики «Диавакс (Диагностика и вакцины)».
О.В. Шамшева – автор более 120 научных работ, соавтор руководства «Вакцинопрофилактика: настоящее и будущее» (2001), «Руководства по клинической вакцинологии» (2006), учебника «Инфекционные болезни и вакцинопрофилактика у детей» (2006, 2015), «Атласа-руководства по инфекционным болезням» и монографии «Клиническая вакцинология» (2016).
Сфера научных интересов: факторы, влияющие на формирование поствакцинального иммунитета у детей, специфический иммунный ответ на вакцинацию у детей с хроническими заболеваниями, способы усиления (форсификации) иммунного ответа у иммунокомпрометированных детей, иммуногенность новых российских вакцин, включая комбинированные препараты.