1974 yılında TED Ankara Koleji'ni bitiren Ayşe Olcay Tiryaki, aynı yıl Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi'ne girdi.

Buradaki lisans öğrenimini 1980'de tamamlayan Tiryaki, 1980 ve 1982 yılları arasında aynı fakültede Psikiyatri Ana Bilim Dalı'nda araştırma görevlisi olarak görev yaptı. Ardından, 1983 ve 1988 yılları arasında yine Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde İç Hastalıkları Uzmanlığı görevinde bulundu. Bunun sonrasında immünoloji bölümünde 1989'da da devam eden bir zorunlu hizmet yaptı ve 1989'un Nisan ile Temmuz ayları arasında Berlin Hür Üniversitesi'nin İmmünoloji Enstitüsü'ne gitti. 1990 - 1992 arasında Klinik İmmünoloji üst ihtisası yaptı ve immünoloji yandal uzmanı oldu. Yine 1990 - 1991 arasında İngiltere'de yapılan araştırmalarda görev aldı.

4 Şubat 1992'de immünoloji bilim dalında Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde yardımcı doçentliğe olarak atandı; ardından çok geçmeden 5 Ekim 1992'de doçent oldu. 4 Eylül 1995'te Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi immünoloji bilim dalında doçent kadrosuna atandı. 16 Haziran 1998'de de profesörlük kadrosuna atandı ve bu tarihten vefatına kadar bu görevi sürdürdü. Ocak 2000 ve Mayıs 2005 arasında Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde dekan yardımcılığı yaptı.

Kollajen Vasküler Hastalıklar (Bağ dokusu hastalıkları), otoimmün romatizmal hastalıklar, Behçet hastalığı, Vaskülitler, Seronegatif spondiloartropatiler, otoinflamatuvar sendromlarla ilgili araştırmalar yaptı. EURO-LUPUS projesine katıldı. 38 uluslararası makale, 1 uluslararası kitap, 59 uluslararası basılı tebliğ, 42 Türkçe makale, 26 Türkçe kitap, 1 kitap çevirisi ve 45 Türkçe basılı tebliğ yazdı. Ayrıca bir kitapta da koordinatörlük görevini üstlendi.

İngilizce ve Almanca'ya sahip olan Ayşe Olcay Tiryaki, 1981 - 2005 yılları arasındaki evliliği nedeniyle, bu dönemde soyadını, yanına "Aydıntuğ" ekleyerek kullandı. Bazı kaynaklarda, Ayşe Olcay Tiryaki Aydıntuğ olarak geçmektedir.

Ayşe Olcay Tiryaki, 24 Mart 2008 günü sabah 04:00 sularında Bilkent'te bulunan Planlamacılar Sitesi'ndeki evinde boğazı kesilmiş şekilde ölü bulundu. Tiryaki'yle aynı evde yaşayan kızı, Bilkent Üniversitesi Hukuk Fakültesi ikinci sınıf öğrencisi olan 21 yaşındaki Başak Aydıntuğ'un komşulara haber vermesi sonucu Jandarma ve sağlık ekipleri olay yerine geldi.

Tiryaki'nin kızı Başak Aydıntuğ'un elinde ve boğazında da kesikler olduğu görüldü; ardından sorguya alınan Başak Aydıntuğ, önce "O saatte ben odamda ders çalışıyordum, sesler üzerine baktığımda birisinin annemle boğuştuğunu gördüm. Ben de müdahale ederken elimden yaralandım. Daha sonra o kişi kaçtı. Bu arada ben de evden çıkarak komşulardan ve çevreden yardım istedim" dediği belirtildi; fakat sonradan evin kapısı ya da pencerelerinin zorlanmadığı görülmesi ve bıçakta genç kıza ait parmak izlerinin bulunmasının ardından "Kavga ettik. Ben de öldürdüm" diyerek, suç itirafında bulunduğu belirtildi. Daha önce de ruhsal tedavi gören katil zanlısı, Cumhuriyet Savcılığı'na sevkedildikten sonra tutuklandı. Başak Aydıntuğ'un, kendi vücudundaki kesikleri, suçunu örtmek için yaptığı iddia edilmektedir.

Otopsisi tamamlanan Ayşe Olcay Tiryaki'nin cenazesi, Adli Tıp Morgu'na kaldırıldı. Ankara Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Nusret Aras, yaptığı açıklamada, Prof. Dr. Ayşe Olcay Tiryaki için, toprağa verileceği 26 Mart 2008 Çarşamba günü Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Morfoloji binasında tören düzenleneceğini bildirdi.