Родилась в селе Смыга Дубненского района на Ривненщине. В 1976 году окончила Львовское музыкально-педагогическое училище им.Ф.Колесы. В 1981-м - Львовскую государственную консерваторию им.Лысенко,. В 1999-м - Дипломатическую академию при МИД Украины (магистр внешней политики дипломатии).

В парламенте уже традиционно работает в составе Комитета ВР по иностранным делам. На сегодня - председатель подкомитета по вопросам межпарламентских связей, двусторонних и многосторонних отношений. С 2006 года возглавляет Нацкомиссию по вопросам иностранных украинцев. Основные законотворческие приоритеты - вопросы зарубежного украинства, равенства прав и возможностей для женщин и мужчин (гендерной политики), государственной политики в сфере культуры и искусства. В числе последних законодательных инициатив - законопроект О государственном регулировании деятельности по проведению азартных игр, направленный на введение более строгих правил в этой сфере (в частности, относительно установки и работы игровых автоматов). Предлагала создать следственную комиссию для выяснения причин установления необоснованно высоких цен на жилье в крупных городах Украины, а также невыполнения застройщиками обязательств по договорам об инвестировании в жилищное строительство. Выход из НУНС, как и коллеги, О.Билозир пояснила необратимыми отрицательными тенденциями в партии, подверженностью НУНС влиянию извне (по-видимому, подразумевая Блок Юлии Тимошенко), растущей дистанцией между верхушкой партии и простыми ее членами. При этом стоит отметить, что Билозир и другие выходцы были отнюдь не представителями низов Нашей Украины. И, наверное, самое главное. Мы потеряли убежденность, что на ключевых позициях в руководстве партии сейчас находятся люди, преданные Президенту. Нам нечего делать в компании тех, кто изменил ориентацию, - говорилось в коллективном заявлении.Эксперты тогда сразу же высказали мнение, что ушельцы объединятся вокруг нового пропрезидентского политического проекта главы Секретариата Президента Виктора Балоги, который в разгар противостояния Банковой с Премьером Ю.Тимошенко сложил партбилет несколькими днями ранее. Вскоре выяснилось, что таким проектом стал Единый центр. По словам певицы и политика, ЕЦ - это сила, которая сформирует новое политическое движение, которое сумеет остановить разрушительные политические процессы, происходящие сегодня в Украине. О.Билозир близка к семье Президента Ющенко. Приходится крестной матерью одной из дочерей Петра Порошенко. В силу депутатской специализации имеет влиятельные связи в кругах украинской диаспоры в Америке и странах Европы.

О.Билозир трижды становилась народным депутатом Украины. Два раза - от блока Наша Украина, на внеочередных парламентских выборах-2007 - от блока Наша Украина - Народная самооборона. С февраля по сентябрь 2005 года занимала пост Министра культуры и искусств (после реорганизации структуры - Министра культуры и туризма) Украины в первом правительстве Юлии Тимошенко. В 2004-2005 гг. возглавляла Социально-христианскую партию. Позже стала членом партии Народный Союз Наша Украина (НСНУ), почетным председателем которой выступает глава государства Виктор Ющенко. Входила в состав политсовета партии. 19 февраля 2008-го с несколькими коллегами-однопартийцами (Игорем Крилем, Романом Бессмертным, Виктором Тополовым и др.) заявила о выходе из НУНС.