Olivier Carillier wurde 1994 in Frankreich geboren und begann im Alter von fünf Jahren mit dem Violinspiel in Toulouse. Ab 2012 studierte er an der Hochschule für Musik Basel, wo er 2017 seinen Master in Violine bei Raphaël Oleg und 2020 seinen Master in Viola bei Silvia Simionescu abschloss.
2021 war er stellvertretender Solo-Bratschist des Sinfonieorchesters St. Gallen, bevor er 2022 die Position des Solo-Bratschisten im Sinfonieorchester Basel übernahm. Regelmäßig wird er zudem als Solobratschist vom Tonhalle-Orchester Zürich sowie vom Orchestre National du Capitole de Toulouse eingeladen. Als Solist trat er mit Orchestern wie dem Collegium Basel und dem Orchestre de la Ville de Delémont auf.
Olivier Carillier ist Preisträger zahlreicher Solo- und Kammermusikwettbewerbe in Frankreich, Italien, Ungarn, Polen und der Schweiz. 2019 gewann er den 1. Preis des Wettbewerbs der Marianne und Curt Dienemann Stiftung (Luzern) und erhielt zweimal den Preis des Rahn Kulturfonds (Zürich, 2019 und 2020).
Er ist regelmäßiger Gast renommierter Festivals, darunter das Mizmorim Festival Basel (2019–2021) sowie das Gstaad Menuhin Festival, an dem er seit 2022 regelmäßig auftritt. Darüber hinaus arbeitet er mit bedeutenden Ensembles wie dem Gringolts Quartett und dem Doric Quartet zusammen, das ihn 2019 zum Festival Mendelssohn in Mull (Schottland) einlud.