Genuinamente paulista, su ascendencia tenía origen en Fernão Dias Pais Leme por sucesión directa.

La familia estaba también ewmparentada con el originario Amador Bueno, el Tibiriçá: gran cacique de Piratininga, y con João Ramalho.

Doña Olívia pasó su infancia en la propiedad paterna, la Hacienda da Barra, em Mogi-Mirim, habiendo estudiado en la casa, con profesores particulares y, durante algún tiempo, en el Colegio Bojanas.

Luchó tenazmente por el voto femenino, consiguiendo elegir la primera mujer para una Constituyente.

[3]​ En la miniserie Um só coração, exhibida en 2004 por la Rede Globo, Olívia Penteado fue interpretada por la actriz Selma Egrei.