О.Ю. Голендухина родилась 14 декабря 1975 года в посёлке Комсомолец Кустанайской области республики Казахстан.
В 1998 году окончила Уральскую государственную юридическую академию по специальности «юриспруденция», присвоена квалификация «юрист». В 2014 году окончила Российскую академию народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ по специальности "экономика".
С марта 2002 года работала в Свердловском региональном отделении Фонда социального страхования РФ в должности ведущего специалиста – юриста. С мая 2003 года по ноябрь 2007 года работала в Инспекции ФНС России по Октябрьскому району г. Екатеринбурга в должностях специалиста 1 категории, старшего государственного налогового инспектора. С ноября 2007 года по июнь 2012 года замещала должность начальника отдела Межрайонной инспекции ФНС России по крупнейшим налогоплательщикам по Свердловской области. С июня 2012 года назначена на должность начальника отдела Управления ФНС России по Свердловской области.
С 12 декабря 2013 года О.Ю. Голендухина назначена на должность заместителя руководителя Управления ФНС России по Свердловской области.
О.Ю. Голендухина обеспечивает оперативное руководство, контроль за работой и координирует деятельность следующих структурных подразделений Управления: отдела налогообложения юридических лиц, отдела камерального контроля, контрольно-аналитического отдела.
Осуществляет контроль за качественным и своевременным рассмотрением гражданскими служащими материалов по вопросам, относящимся к направлениям деятельности.
Осуществляет контроль правильности применения мер ответственности к налогоплательщикам, предусмотренных законодательством Российской Федерации.
Рассматривает материалы налоговых проверок, осуществляемых аппаратом Управления Федеральной налоговой службы по Свердловской области.
Инициирует проверки работы нижестоящих налоговых органов, вырабатывает решения по итогам их проведения.