Figlio di un impiegato del Ministero delle Finanze, studiò recitazione presso la scuola di Virginia Marini, conseguendo al tempo stesso il diploma di geometra.; tuttavia, appena ventenne, abbandonò tutto per aggregarsi come cavallerizzo al circo Gatti-Manetti. Dopo tale esperienza, nel 1901 entrò come attor giovane nella compagnia Novelli; negli anni successivi, fino al 1915, fu presente in tutte le maggiori compagnie teatrali, ma senza restarvi mai a lungo. Dopo avere combattuto nella prima guerra mondiale, riprese il suo inquieto itinerario da compagnia a compagnia; nel 1925 lo troviamo presso il Teatro d'Arte diretto da Luigi Pirandello; poi con Corrado Racca e Wanda Capodaglio; nel 1931 entrò a far parte della Za-Bum, passando successivamente alla Spettacoli Gialli n° 2 di Renzo Ricci; e così via negli anni seguenti, finché lo scoppio della seconda guerra mondiale lo trovò accanto ad Ermete Zacconi. Negli anni del dopoguerra, recatosi a Lugano, prese parte ad alcune trasmissioni radiofoniche. Nel 1956, ormai ospite della casa di riposo Lyda Borelli di Bologna, ricevette dal Presidente del Consiglio un premio per la sua attività artistica. La sua carriera cinematografica ebbe inizio nel 1926, quando prese parte al film muto Anita, o Garibaldi, l'eroe dei due mondi; ma continuò anche dopo l'avvento del sonoro. Infatti, dal 1933 in poi, Olivieri fu presente in un notevole numero di film, quasi sempre come caratterista o in parti di secondo piano, interpretate però con molto vigore drammatico. Comparve sul grande schermo fino al 1950, quando interpretò una parte di caratterista in Miracolo a Milano (1951, Vittorio De Sica) in età ormai matura, ma ancora validissimo.