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Le , une équipe féminine de l'Olimpia dispute un match face à Ciudad Presidente Stroessner, à la mi-temps d'une rencontre Olimpia-Guaraní. Le football est alors interdit pour les femmes au Paraguay, et il n'y aura plus d'équipe féminine à l'Olimpia pendant une vingtaine d'années[2].
Le football féminin est finalement autorisé, et le premier match officiel a lieu en 1997[3]. Le Club Olimpia ne tarde pas à rejoindre le championnat.
En 2022, le club décroche son premier titre en remportant le tournoi d'ouverture du championnat devant Libertad-Limpeño[4]. L'Olimpia remporte tous ses matches, et se qualifie pour la Copa Libertadores 2022[5]. Le club conserve sa couronne lors du tournoi de clôture, remportant donc le championnat 2022, puis réalise le triplé avec le tournoi d'ouverture 2023[6].
En Copa Libertadores, l'Olimpia remporte le premier match de son histoire face aux Boliviennes d'Always Ready (2-0)[7]. Les Paraguayennes perdent ensuite d'une courte tête (1-2) contre les Colombiennes du Deportivo Cali[8], avant d'être balayées 4-0 et éliminées par les Brésiliennes de Corinthians[9].