Πειρατές βρέθηκαν στο μοναστήρι των Καρυών της Λέσβου το χίλια διακόσια τριάντα πέντε και υπέβαλαν τις μοναχές σε φρικτά μαρτύρια. Η ηγουμένισσα Ολυμπία κάηκε με δαυλούς και διαπεράστηκε με ραβδί που πύρωνε στη φωτιά, από το ένα της αυτί στο άλλο. Η αγία Ολυμπία γεννήθηκε από ευσεβείς γονείς, που κατάγονταν από τη βασιλίδα των πόλεων Κωνσταντινούπολη. Ο πατέρας της ήταν ιερέας και η μητέρα της θυγατέρα ιερέα, μέσα σε αληθινό λευιτικό περιβάλλον της εποχής.

Έφυγαν για άγνωστο λόγο από την Πόλη και πέρασαν στην Πελοπόννησο για ασφάλεια και ησυχία. Σε ηλικία δέκα ετών η Ολυμπία έχασε και τους δύο γονείς της και έμεινε αμέσως ορφανή. Οι συγγενείς της την έστειλαν στη μονή των Καρυών στις Θέρμες της Λέσβου, όπου η θεία της Δωροθέα ήταν ηγουμένισσα. Αρχικά εκείνη η μονή ήταν γυναικεία αλλά σήμερα είναι η γνωστή μονή του αγίου Ραφαήλ. Σε ηλικία δεκαεννέα ετών η Ολυμπία εκάρη μοναχή και αφιερώθηκε εξ ολοκλήρου στον Νυμφίο Χριστό.

Όταν συμπλήρωσε τα είκοσι πέντε της χρόνια, διαδέχθηκε τη θεία της στο αξίωμα της ηγουμένισσας της κοινοβίας. Διοίκησε τη μονή με σύνεση και προσευχητική φλόγα, ενώ φρόντιζε με αγάπη όλη την αδελφότητα της κοινοβίας. Συνδέθηκε ιδιαίτερα με τη γερόντισσα Ευφροσύνη, μία από τις πιο ευλαβείς και άξιες μοναχές της κοινοβίας. Έπειτα από περίπου δέκα χρόνια, στις ένδεκα Μαΐου του έτους χίλια διακόσια τριάντα πέντε, πειρατές αποβιβάστηκαν στη Λέσβο. Η ευσεβής αδελφότητα ζούσε ήσυχα την προσευχητική και ασκητική της ζωή, χωρίς υποψία για τη συμφορά που πλησίαζε.

Πήγαν αμέσως στη μονή των Καρυών, όπου εκείνη την εποχή ζούσαν τριάντα μοναχές με αφιέρωση στον Κύριο. Κάποιες από τις μοναχές βιάστηκαν αγρίως από τους πειρατές, ενώ άλλες κατέφυγαν με τρόμο στα γύρω βουνά της Λέσβου. Η ηγουμένισσα Ολυμπία και η γερόντισσα Ευφροσύνη υπέστησαν τότε τα πιο φοβερά και βασανιστικά μαρτύρια από τους ληστές. Η αγία Ευφροσύνη κρεμάστηκε από ένα ψηλό δένδρο και την έκαψαν αμέσως ζωντανή με δαυλούς από φωτιά. Η αγία Ολυμπία κάηκε επίσης σε όλο της το σώμα με δαυλούς από φωτιά από τους πειρατές.

Έπειτα οι δήμιοι πήραν μια σιδερένια ράβδο που πύρωνε στη φωτιά και την πέρασαν από το ένα της αυτί έως το άλλο. Τέλος κάρφωσαν το βασανισθέν σώμα της σε μεγάλη σανίδα με είκοσι ολόκληρα καρφιά και την έθαψαν εκεί. Έπειτα οι αιμοβόροι πειρατές έφυγαν αμέσως από τη Λέσβο και ξέχασαν εντελώς τη φοβερή τους πράξη. Οι δύο αγίες πέρασαν στους ουρανούς ως νικητές μάρτυρες και συγκαταλέχθηκαν στους ένδοξους οσιομάρτυρες της εκκλησίας. Ο βίος και το μαρτύριο των δύο αγίων παρέμειναν για αιώνες αδιάγνωστα μέσα στα έγκατα της σιωπηλής γης της Λέσβου.

Έγιναν γνωστά το έτος χίλια εννιακόσια πενήντα εννέα, με θεία αποκάλυψη προς ευλαβείς πιστούς της περιοχής. Τα ιερά τους λείψανα βρέθηκαν στις Θέρμες της Λέσβου, μαζί με τα είκοσι καρφιά στον τάφο της Ολυμπίας. Η ανακάλυψη εκείνη συγκλόνισε ολόκληρο τον ορθόδοξο κόσμο και αποκάλυψε ένα φοβερό και ανέκδοτο κεφάλαιο μαρτυρίου. Σε αρκετά οράματα η αγία Ολυμπία εμφανίζεται μαζί με τον άγιο Ραφαήλ ως αληθινή συμμάρτυς της Λέσβου. Η σύζευξη αυτή των ομοτόπων μαρτύρων αποκαλύπτει την κοινή τους ευλάβεια και τη συγκινητική κοινή πορεία στους ουρανούς.

Η μνήμη τους εορτάζεται στις ένδεκα Μαΐου και επίσης την Τρίτη της Διακαινησίμου με τους αγίους Ραφαήλ, Νικόλαο και Ειρήνη. Πιστοί από όλη τη Λέσβο και από ολόκληρη την Ελλάδα έρχονται κάθε χρόνο για να τιμήσουν τις δύο αγίες οσιομάρτυρες. Έγινε ένα πλούσιο προσκυνηματικό κέντρο, όπου ο λαός βρίσκει παρηγοριά και θαύματα από τις δύο αγίες οσιομάρτυρες. Έτσι η Λέσβος αναδείχθηκε σε ξεχωριστό νησί μαρτυρικής αγιότητας, μέσα στα ορθόδοξα συναξάρια της Εκκλησίας. Με τις πρεσβείες των αγίων Ολυμπίας και Ευφροσύνης των οσιομαρτύρων, αξίωσε και εμάς Κύριε, της επουρανίου σου βασιλείας.