Körfəz ilk dəfə 1856-cı ilin iyulunda Böyük Britaniyaya məxsus olan «Xornet» (ing. HSM Hornet) freqatında kəşf edilmişdir. Gəminin kapitanı Çarlz Forsayt (ing. Charles Forsyth) körfəzə Maykl Seymur adını verir. Körfəz bu xaman gəmidə olan admiral Mykl Seymurun şərəfinə adlandırılır.

14 iyul 1857-ci ildə körfəz buxta və ona tökülən iki çayla birlikdə «Amerika» korvetində Nikolay Matveeviç Çixaçyov tərəfindən aşkar edilir.

Körfəz elə o zaman Müqəddəs Olqanın şərəfinə adlandırılır. Körfəzdə yerləşən buxta isə Tixaya Pristan adlandırılır. Körfəzə tökülən çay Avvakum, buxtaya tökülən çay isə Olqa adlandırılmışdır.

1858-ci ildə körfəzin sahilində hərbipost qurulur. Postun ilk rəyisi «Baykal» ticarət gəmisinin kapitanı leytenany N.K.Derper olmuşdur. Körfəzin coğrafi xüsusiyyətləri 1858-1859-cu illərdə burda olmuş «Baykal» və «Voyevoda» gəmilərinin ekipazı tərəfindən araşdırılmışdır. Onlar əraziyə qışlamaq məqsədi ilə gəlirlər. 1859-cu ilin yayında Konstanrtin Faddeviç Budaqovskinin ekipajı körfəz sahillərinə çıxmış və xəritəsini tərtib etmişlər.

Körfəzin dibinin ölşülməsi və onun ətraflı topoqrafik xəritəsinin tərtibi podpolkovnik Vasili Matveeviç Babkinin «Vostok» şxununda təşkil etdiyi ekspedisiyası tərəfindən həyata keçirilir. Burada həm də Tixaya Pristan körfəzi, Manevski, Nizmennıy burunları və Çixaçyov adası ilə Şkot burnu arasında yerləşən Çixaçyov bankəsi tətqiq edilir. 5 sentyabrda isə «Vostok» gəmisinin körfəzin girəcəyində dayazlığa girməsi ilə Petrov bankəsi aşkar edilir..

1864-cü ildə körfəzin sahillərində Amurunaşağı axarlarından 237 kəndli köşürülür.

1879-cu ildə əsas limanın Vladivostokdan Olqa körfəzinə köçürülməsi planlaşdırılır.

1921-ci ildə körfəzdə partizanlara aid dəniz donanması yerləşirdi. Böyük Vətən müharibəsi və hüharibədən bir müddət sonraya kimi burada sakit okean donanmasının hərbi-dəniz aviyasiyası cəmləşdirilmişdi. Körfəz uçuş-eniş zolağı kimi istifadə edilirdi. Burada hətta uku anqar belə günümüzə kimi qorunub saxlanılmışdır. Körfəzə girəcəkdə daşdan ibarət olan uzun müddətli atəş nöqtəsi bu gündə qalır.

Körfəzin uzunluğu 11 km, eni isə 4 km təşkil edir. Sahilləri hündürdür. Meşə ilə örtülüdür. Sixote-Alin silsiləsinin şərq sərhəddini təşkil edir. Yapon dənizindən Olqa körfəzini Şkot və Liden burunları ayırır. Körfəzə iki çay tökülür — Olqa və Avvakumovka çayları tökülür.

Körfəzin əsas hissəsi qışda donmur. Donan yalnız körfəz sahilləri və Tixaya Pristan buxtasıdır.

Olqa körfəzinin girəcəyində yerləşən mayak fəaliyyət göstərir

Qışda donmamasası səbəbindən bura subtropik qurşaqda yaşayan molyusklar məskən salmışlar. 2012-ci ildə burada 5 subtropik növ müəyyən edilmişdir: , , , , .