Олег Полухин родился в пос. Красная Яруга Ракитянского района. Занимал руководящие должности в Губкине и Белгороде. В 1994 году стал заместителем председателя облдумы, в 2000–2012 гг. руководил аппаратом главы администрации области, был первым заместителем губернатора. С мая 2012 года является ректором НИУ «БелГУ».
Имеет ученую степень доктора политических наук. Автор более 50 научных публикаций, в том числе шести книг и монографий.
Награжден орденами Дружбы и Почета Российской Федерации, двумя орденами Русской православной церкви, медалью «За заслуги перед землей Белгородской» I степени и другими общественными и профессиональными наградами.