Олег Филатчев родился 18 апреля 1937 года в Москве, в семье военного лётчика.
С 1955 по 1957 год Олег учился в Ленинградском высшем художественно-промышленном училище им. В.И. Мухиной. С 1958 по 1964 год он учился в Московском высшем художественно-промышленном училище (ныне Строгановский университет) на факультете монументальной живописи. Его преподавателями были Н.Х. Максимов и В.И. Козлинский. В 1969–1972 годах он проходил стажировку в творческих мастерских Академии художеств СССР под руководством Г.М. Коржева.
С 1964 по 1968 год Олег преподавал в Московском высшем художественно-промышленном училище на кафедре рисунка. В 1968 году он был принят в Союз художников СССР. С 1971 по 1978 год он работал художником Комбината монументально–декоративных работ. Олег автор многочисленных росписей, мозаик, витражей и скульптур. В 1970 году он исполнил роспись «Казаки Дона» в дегустационном павильоне «Сармат» для института виноделия в Новочеркасске и гобелен «Свадьба» для санатория «Трускавец». В 1975–1976 годах он исполнил роспись «Студенты» в Институте нефти и газа им. Губкина, в 1977 году – роспись «Созерцание» в конференц-зале научного корпуса Никитского ботанического сада в Ялте, роспись «Культура, искусство, народное творчество» в музыкальном салоне Советского дома культуры и науки в Хельсинки (Финляндия). В 1977 году он избран членом правления Союза художников СССР. В 1978 году его избрали членом-корреспондентом Академии художеств СССР, в 1988 году – действительным членом Академии художеств СССР. С 1979 по 1984 год он работал над серией картин, посвящённых строителям Байкало-Амурской магистрали. В 1980 году Олег исполнил мозаику «В.И. Ленин» для музея Государственного политехнического университета им. Н.Э. Баумана. В 1988 году ему присвоено звание Заслуженный деятель искусств РСФСР. В 1990 году Олег Павлович становится заведующим кафедрой монументальной живописи Московского высшего художественно-промышленного училища, получает звание профессора.
С 1968 года Олег Филатчев постоянный участник зональных, всесоюзных и зарубежных выставок.
Работы Олега Филатчева находятся в Государственной Третьяковской галерее, Архангельском областном музее изобразительных искусств, Иркутском областном художественном музее им. В.П. Сукачёва, Государственном музейном объединение «Художественная культура Русского Севера» в Архангельске, во многих музеях, частных коллекциях и галереях страны и зарубежом.
Олег Филатчев скончался 11 февраля 1997 года. Похоронен на Химкинском кладбище.
