Олег Петрович Хмелев  родился 17 марта 1972 года в городе Уральске Западно-Казахстанской области (Казахстан). В 1993 году окончил Омское высшее военное дважды краснознаменное общевойсковое командное училище. После выпуска был назначен заместителем начальника 2-й  пограничной заставы 29 пограничного отряда Забайкальского пограничного округа. С августа 1993 года служил в 117-м пограничном отряде Группы пограничных войск Российской Федерации в Республике Таджикистан. 

Звание Героя Российской Федерации лейтенанту Хмелеву Олегу Петровичу присвоено Указом Президента Российской Федерации от 3 октября 1994 года № 1965 за мужество и героизм, проявленные при боевых действиях в Республике Таджикистан. В ночь с 18 на 19 августа моджахеды предприняли интенсивный обстрел заставы. После смертельного ранения старшего поста «Тург» лейтенанта В. В. Токарева лейтенант Хмелев взял на себя командование постом. Сражаясь в окружении, группа пограничников израсходовала весь боезапас. В экстремальной обстановке офицер принял решение вызвать огонь на себя и запросил руководство отряда открыть огонь по посту из САУ, минометов, БМП-2. С началом артобстрела непосредственных подступов к позициям поста он, отправив состав поста в укрытие, рискуя жизнью, корректировал огонь артиллерии. Благодаря личному мужеству лейтенанта О. П. Хмелева, высокой морально-психологической подготовке пограничников-десантников, был удержан важный узел обороны на участке 12-й пограничной заставы и в целом пограничного отряда. В ходе боев не было утеряно ни одного солдата.