Родился в 1972 году в городе Норильске Красноярского края.
В 2006 году окончил Санкт-Петербургский институт ГПС МЧС России по специальности «Инженер пожарной безопасности». В 2019 году закончил заочное обучение в Норильском индустриальном институте по направлению «Стратегическое планирование: технологии и реализации стратегии развития в условиях Арктики».
Трудовую деятельность начал в 1992 году электромонтером 4 разряда УТДиС ГМК «Норильский никель». С 1994 года работал в сфере пожарной безопасности: прошел трудовой путь от пожарного 2 класса до начальника пожарной части. С 2012 года возглавляет отряд пожарной охраны 2 Управления пожарной безопасности Центра оперативного реагирования на чрезвычайные ситуации и аварийно-спасательных работ ЗФ «ПАО «ГМК «Норильский никель».
С 2010 года является участником проекта «Профнавигатор», в рамках которого проводятся мероприятия, направленные на профориентационную работу с норильскими школьниками. С 2015 года является участником и руководителем одной из команд эковолонтерского движения проекта «Комбинат добра».
С декабря 2021 года является членом Всероссийской общественной организации «Русское географическое общество». В ноябре 2022 года стал общественным инспектором по охране окружающей среды Росприроднадзора в городе Норильске.
В 2020 году О.Ю. Пилюгин награжден медалью «За профессиональное мастерство». В 2021 году награжден Почетной грамотой Главы города Норильска за профессионализм и активное участие в мероприятиях по ликвидации последствий разлива дизельного топлива на железнодорожном перегоне Дудинка-Норильск.
О.Ю. Пилюгин увлекается дайвингом, является активным участником мероприятий по развитию экстремальных водных видов спорта на территории Таймыра. В 2021 и 2022 годах становился серебряным и бронзовым призером в Международных соревнованиях по холодовому плаванию X-Waters Плато Путорана.
Является автором проекта «ЛамаЛокация», цель которого в исследовании и адаптации в Арктической зоне возобновляемых источников энергии.
Женат, двое детей.