Ukończył z wyróżnieniem studia na Wydziale Wokalno-Aktorskim Akademii Muzycznej im. S. Moniuszki w Gdańsku. Swoje umiejętności wokalne doskonalił podczas kursów mistrzowskich (Paul Esswood, Kai Wessel, The King’s Singers).
Współpracuje z polskimi i zagranicznymi filharmoniami oraz zespołami muzyki dawnej (Wrocławska Orkiestra Barokowa, Akademie fur Alte Musik Berlin, {oh!} Orkiestra, Vox Luminis, Concerto Köln, Wrocław Baroque Ensemble, Capella Cracoviensis, Ensemble Polyharmonique).
Koncertuje z renomowanymi muzykami, goszcząc na znaczących festiwalach muzycznych niemal w całej Europie. Wysoko ceni sobie stałą współpracę z zespołem Collegium Vocale Gent i Philippe Herreweghe.
Artysta szczególnie chętnie wykonuje muzykę barokową, jednak sięga też po utwory klasyczne, wczesnoromantyczne, a także współczesne. Nagrał ponad 50 płyt CD, z których sześć zostało uhonorowanych nagrodą Fryderyk, jedna International Classical Music Award a kilkanaście płyt otrzymało nominacje do tych nagród.
Piotr Olech pracuje w Instytucie Muzyki UMCS w Lublinie. Współpracował z UMFC w Warszawie i Akademią Muzyczną w Bydgoszczy. Zapraszany jest do prowadzenia wykładów, warsztatów i kursów mistrzowskich poświęconych wykonawstwu wokalnej muzyki barokowej. W roku 2024 otrzymał tytuł profesora sztuk muzycznych.