Сержант Олег Мартинюк народився 23 серпня 1968 року в селі Лука-Мелешківська Вінницької області. Закінчив Вінницький фаховий коледж будівництва, архітектури та дизайну Київського національного університету будівництва і архітектури (тоді – Вінницький будівельний технікум). Працював на кондитерській фабриці.

З початком повномасштабного вторгнення Олег став до лав Збройних Сил України. Воював у лавах 456-ї бригади транспортної авіації імені Дмитра Майбороди. Служив механіком відділення радіозв’язку батальйону зв’язку та радіотехнічного забезпечення. 

«Він був чесною і порядною людиною, надійним бойовим товаришем, на якого завжди можна було покластися. Мав щире та справедливе серце. Виростив двох доньок. Його любили та поважали друзі, цінували товариші по службі. Коли прийшов час вирушити на найнебезпечніші ділянки фронту, він був серед тих, хто зголосився першим», – розповіли побратими.  

Свій останній бій Олег прийняв 22 січня 2025 року біля селища Удачне на Донеччині, утримуючи позиції під атакою противника. Він прикрив побратимів, врятувавши їм життя. Захисникові назавжди 56 років. 

Посмертно воїна нагородили орденом «За мужність» III ступеня.