À douze ans, Olympia Fulvia Morata lisait et discutait déjà en grec et en latin des classiques que la plupart des hommes de son époque n’auraient jamais touchés. Née à Ferrare, fille de l’humaniste Fulvio Pellegrino Morato, elle fut instruite à la maison avec une rigueur rare pour une fille de la Renaissance.
En 1539, elle entra à la cour de Ferrare comme compagne d’étude d’Anne d’Este, sous le patronage de Renée de France, duchesse aux sympathies protestantes. Elle y côtoya des penseurs réformés, parmi lesquels Jean Calvin, et approfondit son contact avec la Bible.
Après la mort de son père, en 1548, elle perdit la faveur de la cour : l’environnement devint hostile à l’hétérodoxie, et elle en vint à écrire que, tant qu’elle y était restée, elle n’avait jamais pu lire librement les livres de l’Ancien ou du Nouveau Testament. Les éloges qu’elle avait reçus dans son enfance de la part d’érudits comme Celio Calcagnini, ami de son père, ne lui garantirent aucune reconnaissance sérieuse une fois devenue adulte : dans une lettre à un maître, elle se plaignit d’avoir été abandonnée par la cour et reçue de façon humiliante.
Vers 1549 et 1550, elle épousa Andreas Grunthler, médecin et érudit bavarois, lors d’une cérémonie protestante. Cette union scella aussi un choix de foi : peu après, le couple quitta l’Italie et s’établit en Allemagne.
À Schweinfurt, Olympia se consacra à la théologie et traduisit sept psaumes en grec homérique, unissant forme classique et contenu biblique. Elle défendait aussi, dans ses lettres et ses dialogues, l’idée que l’étude sérieuse ne devait pas être refusée aux femmes.
En 1553 et 1554, pendant la guerre du second margraviat, Schweinfurt fut assiégée et pillée. Olympia s’enfuit pieds nus, perdit sa bibliothèque et la majeure partie de ses écrits, et fut même emprisonnée avec son mari à Hammelburg, sous la menace de mort, jusqu’à ce qu’ils soient protégés par le comte et la comtesse d’Erbach.
Réfugiée à Heidelberg, elle reconstitua de mémoire une partie de sa bibliothèque et se mit à enseigner le grec et le latin en privé. Sa santé, déjà fragilisée par la fuite, commença à décliner.
Elle mourut à Heidelberg le 26 octobre 1555, probablement de tuberculose. Son mari et son ami Celio Secondo Curione réunirent ses lettres et ses écrits, publiés à Bâle en 1558, un texte qui, des siècles plus tard, serait relu, notamment par Goethe.