Olivier Delacroix commence sa carrière sur TF1 en 1988 comme régisseur du jeu Le Juste Prix avant de collaborer à l'émission Ciel mon mardi !, présentée par Christophe Dechavanne, entre 1990 et 1992. Il fait ensuite partie de la société de production de Christophe Dechavanne : Coyote jusqu'en 2002.

En 2002, il est journaliste pour Le Vrai Journal de Karl Zéro, dans le cadre des élections présidentielles de 2002.

Il est producteur délégué du magazine Les Hyènes diffusée pendant l'été 2004 sur France 2, produit par Loribel (Laurent Fontaine et Pascal Bataille).

En 2007, il réalise pour la case Jeudi investigation sur Canal+ le documentaire Europe : les supermarchés de la défonce. Suivra en 2008 le documentaire Les damnés de Manille consacré à la pauvreté dans la ville de Manille.

À partir de 2010, il réalise des documentaires pour l'émission Nouveaux regards, diffusée sur la chaîne France 4, puis rejoint France 2 pour présenter le magazine de témoignages, Dans les yeux d’Olivier, depuis 2011.

Le 7 décembre 2013, en direct de Pont-à-Mousson, il co-présente le Téléthon, sur France 3, en compagnie de Cyril Féraud, Laurent Luyat et Amanda Scott.

Il anime l'émission Alcootest sur France 4 le 7 octobre 2014. Ce programme est destiné à informer les jeunes sur les méfaits de l'alcool et de l'impact sur notre organisme.

Depuis 2018, il réalise une collection de documentaires de société pour France 5 : Le parcours des combattantes diffusé le 7 mars 2018, Femmes du Nord : quand la vie est un combat le 26 février 2019, et Elles ont brisé les codes diffusé le 9 novembre 2019

En janvier 2020, il participe à l'émission Stars à nu présentée par Alessandra Sublet sur TF1, aux côtés de Philippe Candeloro, Alexandre Devoise, Baptiste Giabiconi, Bruno Guillon, Satya Oblette et Franck Sémonin. La chorégraphie finale est signée par Chris Marques.

Au cours du dernier trimestre 2020, il réalise une nouvelle série de six documentaires pour France 5 intitulée Ils font bouger les lignes