У 1984 році закінчила акторський факультет Київського інституту театрального мистецтва імені І. К. Карпенка-Карого і за призначенням прийшла на посаду артистки драми до Чернігівського театру імені Т. Г. Шевченка.
Провідний майстер сцени. Заслужена артистка України (2016)
У минулі роки зіграла такі ролі: Уляна – «Іваном звуть його» за О. Довженком, Люся – «Операція «Багатоженець» А. Делендика, Джульєтта – «Ромео і Джульєтта» В. Шекспіра, Галя – «Циганка Аза» М. Старицького, Ярина – «На Івана Купала» М. Стельмаха, Титанія – «Сон літньої ночі» В. Шекспіра, Женя – «Яма» («Женя») за О. Купріним, Бічі – «Людина і джентльмен» Едуардо де Філіппо, Маша – «Три сестри» А. Чехова. У 2002 році О. Гребенюк пішла до Донецького обласного театру, а восени 2010-го повернулася до Чернігівського. Знову дебютувала на чернігівській сцені у ролі Жаклін в комедії «Французька вечеря» Марка Камолетті.