Дебютировала на Новой сцене Александринского театра в спектакле «Шум» (реж. М. Патласов, 2014). Исполнила роль Леди Макбет и Гекаты в спектакле «Макбет» Кшиштофа Гарбачевского (2015).

"Режиссёр, кажется, хочет уловить в нашей эпохе остатки трагического напряжения. Оно возникает, когда смотришь на Ольгу Белинскую — леди Макбет на экране: холодноватая маска лица, гипнотизирующий взгляд рептилии — и вкрадчивый повелительный голос. А вот та же Белинская расхаживает в стильных нарядах по сцене как по подиуму, держа бутафорскую собачку, — и в контрапункте с видеорядом, от которого исходит жестокость, это создаёт вполне леденящий эффект". (Евгений Авраменко. Привет, Макбет! // Вечерний Петербург. 01.10.2015)

Участвовала в спектаклях М. Гацалова «Теллурия» (2014) и «Новое время» (2015). В 2016 году введена на роль Лизы Протасовой в спектакль Валерия Фокина «Третий выбор». В спектакле Михаила Патласова «Чук и Гек» (2017) исполнила роль Агнессы Мироновой-Король, жены работника НКВД. За эту роль номинирована на Высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит» (сезон 2016/2017, «Лучшая женская роль»); на Российскую национальную театральную премию «Золотая Маска» (сезон 2016/2017, Драма/ Женская роль).

"Это женщина гордая, породистая, высокомерная, привыкшая к власти и к роскоши. В ней много отталкивающего — и жестокая спесь, и презрение к людям, и абсолютная уверенность в справедливости системы и в выстроившейся иерархии, в которой её муж, её Мироша, палач и «сталинский пёс», — часть сливок общества, прикормленная элита <...>  Она красавица и гордячка, не нечто бесформенное, как обычно представляешь себе советскую номенклатуру. Поражает её сила — она подробно рассказывает, например, о шляпке, а про страшное — про аборт без наркоза, про бесплодие на всю оставшуюся жизнь говорит в проброс, скомкано, то ли усилием воли заставляя свою память отсечь невыносимое воспоминание, то ли не желая впускать посторонних в интимную зону". (Анна Банасюкевич. Великая репрессия // Театр. 27.03.2018)

В 2018 году Ольга Белинская сыграла роль Кати II в спектакле Валерия Фокина «Швейк. Возвращение» по мотивам романа Я. Гашека «Похождения бравого солдата Швейка во время мировой войны», драматург — Татьяна Рахманова. В спектакле Андрея Калинина по пьесе Резо Габриадзе «Какая грусть, конец аллеи...» исполнила роли Мери и Виолетты (2018).

В 2022 году исполнила роль Преполовенской в спектакле Никиты Кобелева «Тварь» по одноимённой пьесе Валерия Семеновского (на основе романа «Мелкий бес» Ф. К. Сологуба). За эту роль номинирована на Высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит» (сезон 2021/ 2022. «Лучшая роль второго плана»).

В 2023 году в саундраме «Чайка» (режиссёр Елена Павлова) сыграла Ирину Николаевну Аркадину. За эту роль номинирована на Высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит» (сезон 2023/2024. «Лучшая работа актрисы за роль второго плана»). «Аркадина (Ольга Белинская) представлена в образе красивой, тонко чувствующей и страдающей от всех этих неприятных скандалов женщиной, без позёрства и излишнего актёрства. Аркадина — нерв и пульс всей постановки». (Наталья Яковлева. Чайка. У каждой птицы своя песня // Около. 19.06.2023) «Ольга Белинская в роли Ирины Аркадиной идет в противовес тексту и создаёт дополнительный конфликт в песнях, что добавляет образу объема. У неё самый широкий репертуар: от барочных арий Монтеверди до шлягеров Аллы Пугачёвой». (Елена Свиридова. Чехов в метапространстве: как перепридумали «Чайку» и зачем её смотреть // РБК. 19.06.2023) «Но и полушепотом Белинская смогла выразить всё, что, наверно, и хотел сказать Чехов, — в драматичном диалоге с сыном, который ведётся без зазывных мелодий, а именно вот так, когда и сказано, и не сказано, а только продумано». (Евгений Хакназаров. Чайка — птица певчая: Александринский театр продолжил свой жестокий роман с Чеховым // Газета Культура. 20.06.2023)

В январе 2024 года в спектакле Никиты Кобелева «Воскресение» сыграла Председательствующую судью и Умершую мать Нехлюдова. «За всеми терзаниями и поступками “своего ребёнка” будет неустанно следить мать (Ольга Белинская), её призрак вполне реален. Она носит строгий бархатный костюм, чёрные очки и изящно курит, это леди, которая призывает сына вернуться в мир реальности и броситься в очередной “проект”. Ольга создала сильный, цельный и полный зловещего обаяния образ». (Наталья Яковлева. Жизнь следует наблюдать из окна вагона // Около. 01.02.2024)

В декабре 2025 года ввелась на роль Катерины Ивановны, жены Мармеладова в спетакль «Преступление и наказание» (режиссёр Аттила Виднянский, 2016).

В феврале 2026 года в 7 ярусе Исторической сцены Александринского театра состоялась премьера моноспектакля Ольги Белинской по мотивам дневников О. Берггольц «Дневник Лёки» (режиссёр Елизавета Мороз). На Новой сцене в июньской премьере режиссёра Дин Итэна «Устал рождаться и умирать» сыграла главную роль богатого землевладельца Симэнь Нао.

Приняла участие в записи аудиогида к выставке «Наследие. Театр. Великие», представленной в июле 2026 года в Национальном центре «Россия».

За роли Норы в спектакле Юрия Квятковского «Кукольный дом» и Матери Паши в спектакле Михаила Патласова «Антитела» была выдвинута на Национальную театральную премию «Золотая Маска» в номинации «За лучшую женскую роль». Также Ольга Белинская — лауреат Международных фестивалей моноспектаклей «Монокль» и «Монобалтия» (Литва); неоднократно выдвигалась на Высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит».
Снимается в кино и телесериалах: «Бедный, Бедный Павел», «Непридуманная жизнь», «Тест на беременность», «Я не вернусь» и др.

Роли в других театрах:

• Анна Ахматова («Поющие призраки», режиссёр Анатолий Праудин, Экспериментальная сцена под руководством А. Праудина, 2004)
• Девочка («Царь Pjotr», режиссёр Анатолий Праудин, Экспериментальная сцена под руководством А. Праудина, 2004)
• Регана («Без Лира», режиссёр Эберхард Кёлер, Театр поколений, 2005)
• Дезире («Болезнь молодости», режиссёр Адриан Джурджа, Театр поколений, 2006)
• Ру («Дом на Пуховой опушке», режиссёр Анатолий Праудин, Экспериментальная сцена под руководством А. Праудина, 2006)
• Фро («Фро», режиссёр Татьяна Артимович, Лаборатория ON.TEATR, 2009)
• Порк («Титий Безупречный», режиссёр Борис Павлович, ТЮЗ им. А.А. Брянцева, 2011)
• Тамара («Пять вечеров», режиссёр Андрей Трусов, Лаборатория ON.TEATR, 2010)
• Дуняша («Вишнёвый сад», режиссёр Анатолий Праудин, Экспериментальная сцена под руководством А. Праудина, 2010)
• Аркадина («Чайка», режиссёр Ионас Вайткус, Театр-фестиваль Балтийский дом, 2011)
• Мать Паши («Антитела», режиссёр Михаил Патласов, Театр-фестиваль Балтийский дом, 2011). Номинация «Женская роль» Российской национальной театральной премии «Золотая Маска»-2013
• Ольга («Зелёный шатер», режиссёр Анджей Бубень, Театр-фестиваль Балтийский дом, 2012)
• Нора («Кукольный дом», режиссёр Юрий Квятковский, Театр "Приют комедианта", 2012). Номинация «Женская роль» Российской национальной театральной премии «Золотая Маска»-2014
• Алла («Осенний Марафон», режиссёр Анатолий Праудин, Театр-фестиваль Балтийский дом, 2013)
• Катарина Эгерман («Из жизни марионеток», режиссёр Анджей Бубень, БДТ им. Г.А. Товстоногова, 2014)
• Яша Яблочник («НеПРИКАСАЕМЫЕ», режиссёр Михаил Патласов, 2016)
• Надя («Утопия», режиссёр Марат Гацалов, Театр Наций, Москва, 2018) 
• Эвридика ("NIC NIC", режиссёр Кшиштоф Гарбачевский, Старый театр им. Хелены Моджеевской, Краков, Польша, 2019)
• Императрица Александра Фёдоровна («Я убил царя», режиссёр Михаил Патласов, Театр Наций, Москва)

Награды и премии

• 2009 — Лауреат международного фестивля «Монокль» за моноспектакль «Фро» (режиссёр Татьяна Артимович, Лаборатория ON.TEATR)