Олег Николаевич родился 5 апреля 1955 года в посёлке Красная Яруга Ракитянского района Белгородской области в семье рабочих. В 1970 году окончил 8 классов средней школы №2 в городе Губкине Белгородской области, а затем - Губкинский горный техникум. После его окончания поступил на вечернее отделение Губкинского филиала Всесоюзного заочного политехнического института. Одновременно трудился слесарем-монтажником, а затем мастером в Губкинском монтажном управлении треста «Центрметаллургмонтаж». В 1974 году был призван на срочную службу в Вооруженные Силы СССР. Отслужив в армии, продолжил учёбу и в 1981 году окончил ВЗПИ с присвоением квалификации «горный инженер». Работал на различных освобождённых должностях ВЛКСМ в Губкине и Белгороде, в том числе первым секретарём Белгородского обкома ВЛКСМ. С 1985 по 1987 годы учился на дневном отделении Академии общественных наук при ЦК КПСС, где защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата философских наук по теме «Роль взаимосвязей города и деревни в ускорении социального развития села». С 1987 по 1994 гг. работал в Губкине: вторым и первым секретарём Губкинского горкома КПСС, председателем городского Совета народных депутатов, заместителем главы администрации г. Губкина и Губкинского района. В 1994 году стал заместителем председателя Белгородской областной Думы, в 2000-12 гг. был руководителем аппарата главы администрации области, заместителем Губернатора Белгородской области, первым заместителем Губернатора – руководителем Администрации Губернатора Белгородской области. Национальный исследовательский университет «БелГУ» возглавляет с мая 2012 года. В 2002 году О.Н. Полухину присвоено учёное звание профессора по кафедре философии. В июне 2005 года защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора политических наук по теме «Гражданственность как предмет политологического анализа», в апреле 2011 года избран действительным членом Российской академии естественных наук по секции «Проблемы устойчивого развития России». Имеет более 50-ти научных публикаций, в том числе 6 книг и монографий. Награжден орденами Дружбы и Почёта Российской Федерации, тремя орденами Русской Православной Церкви, медалью «За заслуги перед Землёй Белгородской» I степени, высшей наградой Белгородской области – комплектом медалей «Третье ратное поле России» I степени и другими общественными и профессиональными наградами. Является членом Общественной Палаты Российской Федерации, членом Общественной палаты Белгородской области, членом Белгородского Регионального Политсовета партии Единая Россия.