Фамилия Олимптенко — редкий случай, когда в основе фамилии лежит не имя, не прозвище и не профессия, а географический объект, да ещё и мифологический. Корень здесь — «Олимп», и это сразу указывает на книжный, искусственный характер фамилии. В крестьянской среде такие фамилии не возникали: Олимп не был ни деревней, ни урочищем в России.

Суффикс -енко (украинский вариант, распространённый на Левобережной Украине) говорит о том, что фамилия образована по модели «Олимп + -енко». Обычно так делали фамилии от имени отца (Иван → Иваненко) или от прозвища (Кот → Котенко). Но здесь исходное слово — не имя, а топоним. Это значит, что фамилию дали не по наследству от предка-Олимпа, а по месту обучения или службы: например, семинаристу, который учился в духовном училище, где была традиция давать «благозвучные» фамилии по античным названиям. «Олимптенко» мог получить выпускник Киевской духовной академии или семинарии, где такие фамилии были в ходу.

Вторая версия, менее вероятная, но возможная: основа «Олимп» могла быть прозвищем человека — высокого, гордого или, наоборот, насмешливо названного «олимпийцем» за важность. Тогда Олимптенко — «сын Олимпа». Однако прозвище Олимп в украинской среде XVIII–XIX веков — большая редкость, в отличие от фамилий духовенства.

Написание фамилии устойчивое: в отличие от Олимпиев или Олимпийский, здесь нет двойного «и» и окончания -ский, что окончательно сближает её с украинской моделью. Географически фамилия встречается в основном в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков переселенцев на Кубани.

Таким образом, Олимптенко — почти наверняка семинарская фамилия, образованная от названия священной горы греков. Предок носителя, скорее всего, был выходцем из духовного сословия, получившим фамилию при поступлении в училище. Это не крестьянский и не дворянский род, а типичный случай «искусственной» ономастики, которая в XIX веке была распространена среди малороссийского духовенства.