Никогда не стремясь к широкой медийной известности, Оливье Шарлье утвердился как один из ведущих скрипачей своего поколения. За внешней мягкостью и скромностью скрывается поистине образцовый путь: в 14 лет он получил Первый приз Парижской консерватории (CNSM), а затем был удостоен самых престижных международных наград (Мюнхен, Монреаль, конкурс имени Сибелиуса, конкурс Жака Тибо, Индианаполис, Young Concert Artists в Нью-Йорке). Под покровительством таких легендарных музыкантов, как Надя Буланже, Иегуди Менухин и Генрик Шеринг, этот виртуоз добился стремительного международного успеха.

Оливье Шарлье по праву считает себя представителем французской скрипичной школы — школы Жака Тибо, Жинетт Невё и Кристиана Ферраса — и с гордостью представляет её на сценах всего мира. Он выступал более чем с пятьюдесятью французскими оркестрами, включая все парижские коллективы (Национальный оркестр, Оркестр Парижа, Филармонический оркестр Радио Франс, Опера, Оркестровый ансамбль и др.), а также со всеми ведущими региональными оркестрами.

Он также является постоянным гостем крупнейших международных оркестров: Лондонского филармонического оркестра, BBC Philharmonic, оркестра Hallé, Симфонического оркестра Бирмингема, Берлинского симфонического оркестра, оркестров радио Гамбурга и Саарбрюккена, Симфонического оркестра Баварского радио, оркестра Тонхалле в Цюрихе, Нидерландского филармонического оркестра, а также коллективов Гааги, Монте-Карло, Праги, Загреба, Нью-Йорка, Питтсбурга, Монреаля, Квебека, Мехико, Токио и Сиднея.

Его дискография отражает широту репертуара и включает концерты Дютийё (L’arbre des songes), Лало, Эдварда Грегсона, Джерарда Шурманна (с BBC Philharmonic), Роберто Херарда (с BBC Symphony), Мендельсона (с Филармоническим оркестром Монте-Карло и Лоуренсом Фостером) и Сен-Санса (с Оркестром Парижа и Жан-Жаком Канторо). В сонатном репертуаре он записал множество французских произведений с Жаном Юбо: Франк, Дебюсси, Сен-Санс, Пьерне, Вьерн (Erato). В дуэте с Брижитт Анжерер он записал произведения Шумана, Грига и Бетховена (Harmonia Mundi).

С 1992 года Оливье Шарлье преподаёт в Парижской национальной консерватории, сменив своего педагога Пьера Дуканa. Он регулярно приглашается в жюри международных конкурсов (Мюнхен, Ганновер, Индианаполис, конкурс Жака Тибо).