Aos doze anos, Olimpia Fulvia Morata já lia e discutia em grego e latim clássicos que a maioria dos homens de sua época nunca tocaria. Nascida em Ferrara, filha do humanista Fulvio Pellegrino Morato, foi educada em casa com um rigor raro para uma menina do Renascimento.
Em 1539 entrou na corte de Ferrara como companhia de estudos de Ana d’Este, sob o patrocínio de Renata de França, duquesa de simpatias protestantes. Ali conviveu com pensadores reformados, entre eles João Calvino, e aprofundou o contato com a Bíblia.
Depois da morte do pai, em 1548, perdeu o favor da corte: o ambiente ficou hostil à heterodoxia, e ela chegou a escrever que, enquanto esteve ali, nunca pôde ler livremente os livros do Antigo ou do Novo Testamento. O elogio que recebera na infância de eruditos como Celio Calcagnini, amigo de seu pai, não garantiu reconhecimento sério quando se tornou adulta: em carta a um mestre, queixou-se de ter sido abandonada pela corte e recebida de modo humilhante.
Por volta de 1549 e 1550 casou-se com Andreas Grunthler, médico e estudioso bávaro, em cerimônia protestante. A união selou também uma escolha de fé: pouco depois o casal deixou a Itália e se estabeleceu na Alemanha.
Em Schweinfurt, Olimpia dedicou-se à teologia e traduziu sete Salmos para o grego homérico, unindo forma clássica e conteúdo bíblico. Também defendia, em cartas e diálogos, que o estudo sério não deveria ser negado às mulheres.
Em 1553 e 1554, durante a Guerra do Segundo Margraviato, Schweinfurt foi cercada e saqueada. Olimpia fugiu descalça, perdeu a biblioteca e a maior parte de seus escritos, e chegou a ser presa com o marido em Hammelburg, sob ameaça de morte, até serem protegidos pelo conde e a condessa de Erbach.
Refugiados em Heidelberg, reconstruiu de memória parte de sua biblioteca e passou a ensinar grego e latim de forma particular. A saúde, já fragilizada pela fuga, começou a ceder.
Morreu em Heidelberg em 26 de outubro de 1555, provavelmente de tuberculose. O marido e o amigo Celio Secondo Curione reuniram suas cartas e escritos, publicados em Basileia em 1558, texto que séculos depois voltaria a ser lido, inclusive por Goethe.