Дочь актёров, она рано проявила интерес к драме и, окончив школу, недолгое время работала медсестрой в больнице и учительницей на замену.
Ингмар Бергман, друг семьи, посоветовал ей поступить в школу драмы. Она оказалась единственной студенткой, принятой в том году в Королевский Драматический Театр Стокгольма, где быстро стала восходящей звездой. В октябре 1974 года Олин завоевала главную корону на конкурсе «Мисс Скандинавия 1975» в Хельсинки[2].
С конца 1970-х годов стала появляться в шведских фильмах, а в конце 1980-х влила жизнь и энергию в несколько американских постановок своей неподражаемой чувственностью. В 1980 она стала одной из первых актрис, получивших приз имени Ингмара Бергмана[3], инициированный им самим, который вручается с 1978 года. Сам Бергман был одним из двух судей.[4]
Хорошо смотрится Олин и в триллере «Ночь над Манхэттеном». Из её голливудских ролей известна работа в фильме Сиднея Поллака «Гавана» (1990), в котором актриса снималась вместе с Робертом Редфордом.
В 2001 году была номинирована на премию BAFTA в категории Лучшая роль второго плана в фильме «Шоколад», а в 2003 году получила номинацию Эмми за исполнение второстепенной роли в драматическом сериале «Шпионка».
От актёра Орьяна Рамберга[англ.], отношения с которым закончились в конце 1980-х годов, у Лены есть сын Огюст Рамберг, кинорежиссёр и исполнительный продюсер. В 1994 году Олин вышла замуж за кинорежиссёра Лассе Халльстрёма, и в 1995 году у них родилась дочь Тора.
↑По правилам шведско-русской транскрипции более правильно произносить её фамилию как Улин. Однако, поскольку актриса уже долгое время живёт и работает в США, сложилась традиция произносить её фамилию как Олин, как это принято в английском языке.