Олег Григорьевич Митяев родился 19 февраля 1956 года в Челябинске, в семье рабочего и домохозяйки. После окончания школы учился в Челябинском монтажном техникуме, который закончил в 1975 году, овладев специальностью техник-электрик. Отслужив в армии, поступил в Челябинский институт физкультуры, где учился с 1977 по 1981 год, подрабатывая художником, дворником, монтажником и в ансамбле городского торгового центра. Окончив институт, какое-то время преподавал, заведовал клубом в пансионате под Челябинском, а в 1985 году стал артистом Челябинской филармонии. Год спустя поступил в ГИТИС им. Луначарского (ныне Российская Академия театрального искусства), который окончил в 1991 году.
С 1979 года Олег Митяев пишет песни на свои стихи, тогда же начал выступать с Петром Старцевым, своим однокурсником по институту физкультуры, в 1986 году дуэт стал лауреатом Грушинского фестиваля. Годом позже Старцев начал выступать сольно, а новым партнером Митяева стал Константин Тарасов, с ним же, как аранжировщиком и вторым гитаристом, записаны три пластинки Митяева и три компакт-диска.
В последние годы (с 1997 г.) Митяев работает с аккомпаниатором и аранжировщиком Леонидом Марголиным, с которым записано 3 альбома, в том числе «Крепитесь, люди! Скоро лето!», кроме того, в работе над пластинкой участвовали С.Манукян и группа «Ариэль». Также с Леонидом Марголиным Олег Митяев записал альбом «ЖЗЛ» и диск с песнями на стихи И.Бродского и музыку Леонида Марголина «Ни страны, ни погоста», которые вышли в 2002 году.