Родился 4 мая 1928 г. в семье латышских переселенцев. Окончил Свердловское областное музыкальное училище имени П.И. Чайковского (1957, класс композиции Л.Б. Никольской). Учился в Уральской государственной консерватории имени М.П. Мусоргского (1957–1962) у В.Н. Трамбицкого, а после его отъезда в Ленинград – у Л.Б. Никольской. Работал старшим лаборантом кабинета истории музыки УГК (1967–1968), затем ответственным секретарем Уральского отделения Союза композиторов (1968–1970). В творчестве О.К. Штелманиса преобладают камерно-инструментальные произведения. Его фортепианные сочинения исполняли заслуженная артистка РФ Н.Я. Атлас и В.А. Кобекин.
Народная артистка России (1991), Заслуженный деятель искусств России, Лауреат премии Губернатора Свердловской области за выдающийся вклад в развитие культуры и искусства (2000). Окончила Ленинградскую консерваторию по классу композиции у Д. Шостаковича (1941). Автор 10 опер («Северное сияние» - 1941; «Непокоренные» - 1944; «Хождение по мукам» - 1948; «Половодье» - 1962; «Любава» - 1967; «Мальчиш-кабальчиш» - 1969; «Рыцарская баллада» - 1971; «Заветная песня» - 1979; «Сон о белых горах» - 1984; «Сестры мои» - 1985; музыкальных комедий («Марк Береговик» - 1955; «Любовь бывает разная» - 1957); балета «Каслинский павильон (1967): двух симфоний (1946, 1987): концертов для фагота (1986), скрипки и альта (1988), трубы (1990) с оркестром; кантат «Родина» (1944), «Урал-богатырь» (1945), «Свет уходящих звезд» (1988).