Олег Игоревич родился 21 июля 1953 г. в семье известного советского ученого-хирурга, профессора Игоря Андреевича Беличенко.
В 1976 г. после окончания лечебного факультета 2-го МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова О.И. Беличенко поступил в клиническую ординатуру НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова АМН СССР, а в 1978 г. стал аспирантом того же института. Его учителем и наставником был выдающийся советский кардиолог, д.м.н., профессор Г.Г. Арабидзе. Уже в те годы основные научные интересы О.И. Беличенко были связаны с одной из главных проблем кардиологии – артериальной гипертонией. Будучи аспирантом, О.И. Беличенко неоднократно становился лауреатом конкурсов молодых ученых НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова. В 1982 г. им была успешно защищена кандидатская диссертация на тему «Сцинтиграфия почек в диагностике и оценке эффективности лечения симптоматических почечных гипертоний», в дальнейшем включенная в список лучших кандидатских диссертаций года, согласно оценке ВАК СССР. По окончании аспирантуры О.И. Беличенко работал младшим научным сотрудником в отделении симптоматической артериальной гипертонии НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова (руководитель – профессор Г.Г. Арабидзе).
В 1984 г. О.И. Беличенко в должности старшего научного сотрудника принял участие в создании и работе первой в СССР научно-клинической лаборатории МРТ, возглавляемой видным отечественным кардиологом, д.м.н., профессором, академиком РАМН и РАН Ю.Н. Беленковым. Результатом его активной, многолетней научной и клинической работы стала защита в 1990 г. первой на территории бывшего СССР и стран Восточной Европы докторской диссертации по использованию МРТ в клинической практике: «Клиническое применение магнитно-резонансной томографии в диагностике и оценке состояния органов-мишеней у больных артериальной гипертонией». В 1995 г. решением ВАК РФ О.И. Беличенко было присвоено ученое звание профессора по специальности «кардиология».
С 1989 по 2010 г. О.И. Беличенко работал в должности ведущего научного сотрудника отдела томографии НИИ кардиологии ВКНЦ АМН СССР (РКНПК Минздрава России), а также активно занимался педагогической деятельностью.
С 2010 г. по настоящее время О.И. Беличенко является профессором кафедры спортивной медицины РУС (ГЦОЛИФК), с 2010 по 2017 г. он также был заместителем директора по научной работе НИИ спортивной медицины (ГЦОЛИФК).
Основные направления научно-практической и педагогической деятельности Олега Игоревича – артериальная гипертония, эндокринология, МРТ и спортивная медицина.
Профессор О.И. Беличенко – автор более 500 научных работ, в том числе 5 монографий, 3 руководств, 2 учебников, 7 курсов лекций, 13 учебно-методических и учебных пособий, 3 патентов на изобретение. Под его руководством успешно защищены 14 кандидатских и докторских диссертаций, немало его учеников стали профессорами и занимают заметное место в различных сферах клинической медицины. Олег Игоревич многократно представлял нашу страну на различных крупнейших научных национальных и международных форумах. В 2013 г. он был избран членом-корреспондентом РАЕН, а в 2017 – академиком РАЕН.
О.И. Беличенко награжден бронзовой медалью ВДНХ СССР (1995) и юбилейной медалью Правительства Москвы «850 лет Москвы» (1997). Кроме того, он удостоен почетной грамоты РГУФКСМиТ «За многолетнюю работу и безупречное выполнение служебных обязанностей и в связи с 99-летием со дня основания ФГБО УВО РГУФКСМиТ», благодарности министра спорта РФ (2019) и почетной грамоты Министерства спорта РФ (2023).
О.И. Беличенко отличают широта интересов, высокая эрудиция, сочетающаяся с умением выделить главное звено в решении научных проблем, профессиональная целеустремленность и трудолюбие. Много сил и энергии он отдает подготовке молодых кадров, а также общественной работе. В период с 2010 по 2019 г. являлся главным редактором журнала «Терапевт», а в настоящее время также входит в состав редколлегии еще двух рецензируемых ВАК российских журналов.
Свой юбилей О.И. Беличенко встречает полным сил и энергии, новых идей и замыслов, с множеством различных планов на будущее и чувством абсолютной уверенности в выполнении всех поставленных перед ним задач.