Профессор О.Н. Нечаева родилась 2 октября 1923 года в г. Чухломе в Костромской области в семье служащих. С отличием закончила среднюю школу, а затем в 1944 году - с отличием лечебный факультет ИГМИ. Как именной стипендиат  и активный участник студенческого научного общества была зачислена в аспирантуру при кафедре патологической анатомии. Прошла научную и практическую подготовку как врач-патологоанатом под руководством профессора С.М. Дерижанова. С 1947 – ассистент той же кафедры. В 1950 году защитила кандидатскую диссертацию на тему: «Динамика патологоанатомических изменений при острой кишечной непроходимости» и продолжила педагогическую и научную работу под руководством профессора П.П. Ерофеева. Одновременно с 1946 по 1959 годы заведовала патологоанатомическим отделением 1-й городской больницы  г. Иванова. Работала в администрации ИГМИ: зам. декана педиатрического факультета в 1951-1953 годы, затем деканом лечебного факультета (1956-1961гг).

С 1960 года – доцент кафедры патологической анатомии. С 1961 по 1965 годы исполняла обязанности заведующей кафедрой.  Докторская диссертация на тему: «Клинико-патологоанатомическая характеристика острой непроходимости тонкого кишечника и её важнейших осложнений» защищена на Учёном совете по клиническим дисциплинам АМН СССР в 1962г.

Основные положения научных исследований О.Н. Нечаевой отражены в многотомном «Руководстве по патологической анатомии», оригинальные материалы включены в раздел Большой медицинской энциклопедии. В 1965 году избрана на должность заведующей кафедрой патологической анатомии. В 1966 г. ей присвоено учёное звание профессора. С 1990 г. работала в должности профессора кафедры. Как главный специалист облздравотдела проводила значительную работу по совершенствованию патологоанатомической службы. Плодотворные контакты с ведущими специалистами страны позволили  провести в 1977 году на базе ИГМИ  VI Всесоюзный съезд патологоанатомов.

В течение почти 20 лет она была членом президиума Всесоюзного общества патологоанатомов, входила в состав редакционного журнала «Архив патологии», являлась бессменным председателем областного научного общества патологоанатомов, подкомиссии управления здравоохранения области по аттестации патологоанатомических кадров.

Автор более 130 работ. Под её руководством  выполнены 3 докторские  и 19 кандидатских диссертаций.

Награждена орденом «Знак Почёта», юбилейной медалью Всемирного Совета Мира, медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945гг.», знаком «Отличник здравоохранения». Ей присвоено звание «Заслуженный работник здравоохранения РФ».