Dovrebbe derivare dal nome medioevale Olcese, nome attribuito in onore di Sant'Olcese, vescovo di Normandia del V secolo, che, in fuga dalla Gallia riconquistata dai barbari, si fermò in val Polcevera, valle ad occidente della città di Genova, dove si conquistò un notevole consenso, tanto da far sì che si diffondesse, presso la popolazione locale, l'uso di attribuire ai propri figli il suo nome.
In molti casi il cognome può anche derivare dal nome del paese di Sant'Olcese (GE).
Il cognome Olcese è tipicamente ligure di Genova e del genovese.