Cursó Pérez Olea sus estudios musicales en el Real Conservatorio de Madrid, siendo discípulo de Jesús Guridi y Conrado del Campo. Aunque sus primeros pasos y éxitos los obtuvo en el mundo de la música (Premio Ciudad de Barcelona en 1958), pronto se decantó por los estudios cinematográficos. Una beca, compartida con Jorge Grau, le posibilitó ir a estudiar Sonido al Centro Sperimentale de Cinematografia de Roma. Aprovechó su estancia en Italia para estudiar música en Siena, con el único objetivo de adquirir una formación básica como director de orquesta, para valerse ante los músicos en el estudio de grabación.

Sus inicios como compositor cinematográfico se hallan en un documental para Procusa, al que siguió un largometraje con su compañero de beca, Jorge Grau: Noche de verano. A partir de ahí, la actividad cinematográfica de Pérez Olea alternó la dirección de cortometrajes, con sus labores como músico y como operador de cámara/director de fotografía, haciendo doblete (e incluso triplete) en alguno de los títulos en los que participó.

Habitual en los créditos del llamado Nuevo Cine Español, en cualquiera de sus facetas, ha trabajado con directores como Manuel Summers, Mario Camús, Fernando Fernán-Gómez, Manuel Summers, Vicente Aranda, Luis García Berlanga o el citado Jorge Grau.

Estudios y formación

• 1955.- Curso de Composición de música cinematográfica en el Real Conservatorio de Madrid
• 1957.- Título de Composición en el Real Conservatorio de Madrid
• 1957.- Diplomado en Cámara en el Instituto de Investigaciones y Experiencias Cinematográficas (Madrid)
  
• 1960.- Diplomado en Sonido en el Instituto de Investigaciones y Experiencias Cinematográficas (Madrid)


• Diplomatura en Óptica y Cámara en el Centro Sperimentale del Cinema de Roma.

• 1965.- Con el viento solano (Julio Buchs). Premio del Sindicato Nacional del Espectáculo a la Mejor banda sonora.
• 1966.- Mestizo (Julio Buchs). Premio del Círculo de Escritores Cinematográficos a la Mejor banda sonora.