Виталий Олейников родился в г. Червонопартизанск Свердловского района Луганской области. Учился в средней школе №18, после ее окончания – в профтехучилище №43 по специальности «столяр строительный – плотник». Трудовой путь начал на шахте «Должанская-Капитальная», работал на других угледобывающих предприятиях Свердловска. В 2009 г., после травмы, не смог работать на подземных работах и занялся частными перевозками.
С первых дней противостояния Донбасса украинской хунте был в первых рядах неравнодушных – принимал участие в захвате здания СБУ в г. Луганске, в защите баррикад на улицах города. Воевал в составе батальона территориальной обороны «Брянка СССР». Заместитель командира батальона по вооружению майор Виталий Олейников погиб в с. Новоалександровка Первомайского района от множественных осколочных ранений, полученных во время разминирования проходов.
Похоронен на центральном кладбище г. Свердловск.