Ukończył z wyróżnieniem studia na Wydziale Wokalno – Aktorskim Akademii Muzycznej im. St. Moniuszki w Gdańsku w klasie śpiewu prof. Piotra Kusiewicza. Jest także absolwentem Wydziału Wychowania Muzycznego Akademii Muzycznej im. F. Chopina w Warszawie. Swoje umiejętności wokalne doskonalił podczas licznych kursów mistrzowskich u takich artystów, jak Paul Eswood, Kai Wessel, Stephen Taylor czy członków zespołu wokalnego The King’s Singers.
Współpracuje z Warszawską Operą Kameralną, Operą Narodową w Brnie (Oberon w Śnie nocy letniej B.Brittena), a także z polskimi i zagranicznymi filharmoniami oraz orkiestrami i zespołami kameralnymi, m. in. Concerto Polacco, Wrocławska Orkiestra Barokowa, Concerto Köln, Capella Cracoviensis, Solamente Naturali, Ensemble Polyharmonique, Il Tempo, Musica Aeterna, Ars Cantus, Harmonia Sacra, Consortium Sedinum, {Oh!} Orkiestra Historyczna.
Koncertuje z takimi dyrygentami i instrumentalistami, jak Marek Toporowski, Paul McCreesh, Władysław Kłosiewicz, Andrew Parrott, Jan Tomasz Adamus, Konrad Junghänel, Paul Goodwin, Andreas Spering, Jarosław Thiel, Roberto Balconi, Fabio Bonizzoni, Nicolas Parle, goszcząc na znaczących festiwalach muzycznych w Polsce i za granicą (Belgia, Czechy, Francja, Hiszpania, Holandia, Litwa, Niemcy, Portugalia, Słowacja, Szkocja, Włochy i in.). Bardzo ceni sobie również stałą współpracę z zespołem Collegium Vocale Gent i Philippe Herreweghe.
Piotr Olech ze szczególnym upodobaniem wykonuje muzykę barokową, jednak bardzo chętnie sięga po utwory klasyczne, wczesnoromantyczne, a także współczesne (ma na swoim koncie prawykonania utworów m. in. Pawła Łukaszewskiego). Bierze udział w nagraniach płyt CD dla takich wytwórni, jak CD Accord, DUX, Sony Music Polska, Bearton, Musicon. Trzy płyty zostały uhonorowane nagrodą przemysłu fonograficznego Fryderyk a kilka z nich otrzymało nominacje do tej nagrody.
Równolegle z działalnością koncertową Piotr Olech zajmuje się pracą pedagogiczną. Jako adiunkt pracuje w Uniwersytecie Marii Curie – Skłodowskiej w Lublinie, w Uniwersytecie Muzycznym Fryderyka Chopina w Warszawie oraz współpracuje z Akademią Muzyczną im. F. Nowowiejskiego w Bydgoszczy. Zapraszany jest do prowadzenia wykładów i kursów mistrzowskich poświęconych wykonawstwu wokalnej muzyki barokowej.