Biografia Cresciuta a Massa, dopo le scuole superiori, si trasferisce a Firenze, dove frequenta il Magistero e si laurea nel 1981 in storia dell'arte con una tesi su "Aggiunte al Catalogo di 'Sinopia e Affreschi' nel territorio fiorentino", discussa con Alessandro Parronchi.

Ha vissuto in prima persona l''alluvione di Firenze del 1966 e ha partecipato al recupero delle opere artistiche danneggiate, si avvicina all’ambiente dei restauratori attivi nell’emergenza post-alluvione e alla figura di Umberto Baldini, che ha avuto un ruolo centrale nella definizione della scuola fiorentina del restauro..

Innovazioni metodologiche Nel 1974, dopo un apprendistato di sette anni, è assunta all'Opificio delle Pietre Dure dove inizia la carriera con interventi di restauro di grande rilievo. Lavora sulla Croce di Cimabue, che aveva perso il 70% della pellicola pittorica originale a seguito dell'alluvione di Firenze del 1966. Su questa opera applica e sviluppa un metodo innovativo basato sulla selezione e astrazione cromatica, per il quale codifica le tecniche operative e ne fornisce la teorizzazione nel volume Il restauro pittorico nell'unità di metodologia (1981), il volume articola il metodo in tre tecniche operative distinte: selezione effetto oro, selezione del colore e astrazione cromatica. Il libro ha avuto un successo editoriale notevole, giungendo almeno all'ottava ristampa

Con Paola Bracco, esegue il restauro della Primavera di Botticelli degli Uffizi, un intervento memorabile di pulitura. Nel 1982, l'opera restaurata è stata esposta nella mostra Metodo e Scienza. Operatività e Ricerca nel Restauro come esempio dell'applicazione delle più innovative metodologie di restauro..

Ha esteso l'applicazione della selezione e astrazione cromatica dalla pittura su tavola all'affresco e alla scultura lignea. Nel 1976 con Paola Bracco ha contribuito ha scoperto il modulo geometrico utilizzato da Giotto nell'Incoronazione della Vergine tra angeli e santi nel Polittico Baroncelli in Santa Croce.

Cappella Brancacci Dal 1983 al 1990, dirige il cantiere che ha portato al recupero degli affreschi di Masaccio, Masolino e Filippino Lippi nella Cappella Brancacci della Chiesa del Carmine a Firenze. L'intervento suscita animati dibattiti tra gli addetti ai lavori e sulla stampa per l'innovativa impostazione tecnica e i risultati raggiunti.

Le sue scelte sono basate su atti critici e studi approfonditi di fonti scritte e iconografiche, nonché di sinopie ritrovate durante i lavori. Tra le scoperte seguite alla rimozione dell'altare e alla pulitura c'è l'eliminazione delle foglie seicentesche che coprivano la nudità di Adamo nella Cacciata dal Paradiso di Masaccio, scelta giustificata anche dal disegno di Michelangelo al Louvre che copiò le figure di Adamo ed Eva di Masaccio..

Contribuisce all'attribuzione a Masolino dell'affresco Guarigione dello storpio e resurrezione di Tabita, basandosi sull'analisi dei particolari stilistici e della prospettiva. Pubblica le sue interpretazioni critiche in articoli su Critica d'arte (1986, 1988) e su FMR (1990), analizzando il messaggio teologico della "historia salutis" nel ciclo, l'ordine di lettura degli affreschi, e gli aspetti tecnici della pulitura.Casazza O. (1986), "Il ciclo delle storie di San Pietro e la 'historia salutis': nuova lettura della Cappella Brancacci", Critica d'arte, IV s., LI, n. 9, pp. 69–84.Casazza O. (1988), "La grande gabbia architettonica di Masaccio", Critica d'arte, IV s., LIII, n. 16, pp. 78–97.Casazza O. (1990), "I restauri della cappella Brancacci", FMR, n. 80, pp. 66–70.

Ricerca storico-artistica A partire dalla sua esperienza operativa nel restauro, approfondisce temi di ricerca con approccio teorico. Pubblica uno studio sull'iconografia mariana tra il XIV e XVI secolo, affrontando l'evoluzione dell'immagine della Vergine dal Medioevo al RinascimentoCasazza O., Olivieri S., La vita della Madonna nell'arte, Firenze: Nardini, 1984.

Cura La istoria della casta Susanna di Lucrezia Tornabuoni (1992, con P. Orvieto), analizzando l'influenza del poemetto quattrocentesco sulla pittura rinascimentale e sul tema della seduzione e castitàCasazza O., Orvieto P. (1992), La istoria della casta Susanna di Lucrezia Tornabuoni, Bergamo: Moretti & Vitali..

Ha descritto la propria motivazione originaria in questi termini: era attratta dalla conoscenza dei materiali costitutivi delle opere d'arte e dell'immagine che li rappresentava, e considerava i laboratori dell'Opificio — colmi di capolavori di Cimabue, Giotto, Raffaello, Botticelli e Caravaggio — quasi una "stazione spaziale", dove le strumentazioni di chimici e fisici (luci infrarosse, ultraviolette, analisi sofisticate) permettevano di avvicinare e studiare le opere in modo del tutto inedito.

Funzionario delegato Dal 1988 al 2001, è stata funzionario delegato per il territorio della Valdinievole presso la Soprintendenza per i beni artistici e storici per le province di Firenze, Pistoia e Prato. In questo ruolo ha rivolto attenzione sia alle tracce del passato che alla valorizzazione di artisti del Novecento non ancora adeguatamente riconosciuti...

Nel 1992 cura l'allestimento della Gipsoteca di Libero Andreotti presso il Palagio comunale di Pescia, che accoglie circa 230 opere dello scultore; nel 1998 la arricchisce con uno spazio dedicato ai gessi degli scultori allievi di Andreotti.

Cura la mostra L'accento interiore. Continuità della figura nella scultura toscana (1900–1940) (Massa, Palazzo Ducale, 1996, riunendo artisti come Domenico Trentacoste, Quinto Martini, Marino Marini, Libero Andreotti, Romano Romanelli e Arturo Dazzi, accomunati dalla continuità del linguaggio figurativo della tradizione toscana.

Ha promosso un progetto triennale di mostre presso Villa Renatico Martini con lo scopo di rivisitare la produzione artistica fiorentina del secondo dopoguerra.

Colloquio col visibile. Fermenti artistici nella Firenze del dopoguerra (dicembre 1996 – marzo 1997) Correnti astratte in Toscana 1947–55 (dicembre 1997 – marzo 1998) Contenuto e forma. Giovani artisti a Firenze nel primo decennio del dopoguerra (dicembre 1998 – marzo 1999)

Per la mostra L'estate incantata, La Versilia nelle opere di Dazzi, Carrà, Soffici (7 agosto - 27 settembre 2004), curata da Antonio Paolucci e Anna Vittoria Laghi, Ornella collabora con il saggio Carrà e Soffici: gli incanti e le magie della Versilia approfondendo il rapporto tra i due artisti e spiegando come la Versilia sia stata un paesaggio culturale presente nell'opera di molti intellettuali e come compaia anche nelle loro opere tra gli anni '20 e gli anni '60. La mostra è sotto il patrocinio della Presidenza del Senato della Repubblica e rende omaggio ad Ardengo Soffici nell’anniversario della morte (1964).

Fa parte del Comitato Tecnico Scientifico del Museo di Arte Contemporanea e del Novecento (Collezione civica Il Renatico) a Villa Renatico Martini a Monsummano Terme.

Dipartimento di Tecnologie Avanzate Nel 1992 riceve dal Soprintendente, Antonio Paolucci, con cui collaborerà a lungo e molto proficuamente, l’incarico di dirigere il Dipartimento di Tecnologier Avanzate (DAT) della Soprintendenza Speciale per il Polo Museale Fiorentino. Qui collabora con la Direttrice degli Uffizi Annamaria Petrioli Tofani, con il CNR, con il Dipartimento di Ingegneria Elettronica della Facoltà di Ingegneria di Firenze e con il preside Vito Cappellini. Moltissime le attività del Dipartimento legate sia all’analisi dello stato di conservazione delle opere sia allo sviluppo di un modello di archivio elettronico delle immagini e della loro diffusione telematica nell’ambito del progetto RAMA (Remote Access to Museum Archives) della Comunità Europea molto innovativo per l’epoca..

Museo degli Argenti Dal 2004 al 2010, dirige il Museo degli Argenti di Palazzo Pitti (ora Museo Tesoro dei Granduchi) e il Museo delle Porcellane. Storicamente, le due collezioni erano gestite sotto un'unica direzione all'interno del sistema museale di Palazzo Pitti, pur essendo fisicamente separate dal 1973, anno in cui le porcellane furono trasferite nel Casino del Cavaliere nel Giardino di Boboli.

Durante la sua direzione attrae un numero crescente di visitatori, creando inedite simmetrie tra le collezioni medicee storiche e la contemporaneità attraverso progetti espositivi e nuove acquisizioni. Realizza un settore espositivo specialistico dedicato al Gioiello Contemporaneo d'autore

Il suo interesse per i gioielli era nato dalle sue prime esperienze di restauro su opere antiche (fondi oro, lapislazzuli) e dalla sua osservazione durante il restauro della Primavera di Botticelli, dove aveva notato come l'artista avesse adornato le sue Grazie con gioielli.

Cura e coordina mostre su gioielli antichi medicei, tra cui Pregio e bellezza. Cammei e intagli dei Medici (2010), e il catalogo del museo Il tesoro dei Medici al Museo degli Argenti con Paola Venturelli.

Cura la mostra Il Cammeo Gonzaga: arti preziose alla corte di Mantova (Mantova, Fruttiere di Palazzo Te, 12 ottobre 2008 – 11 gennaio 2009) con la collaborazione di Elena Arsentyeva. La mostra ha segnato l'eccezionale ritorno del celebre cammeo del III sec. a.C. dall'Ermitage di San Pietroburgo. Il catalogo è edito da Skira.

Realizza esposizioni dedicate a artisti contemporanei d'autore, tra cui Bruno Martinazzi, Giampaolo Babetto, Gigi Guadagnucci, Cordelia von den Steinen, Igor Mitoraj, Ivan Theimer, Pietro Cascella, Ugo Guidi, Novello Finotti e Giò Pomodoro..

Valorizzazione di artisti contemporanei La sua dimensione operativa è stata caratterizzata da una visione storico-artistica mai disgiunta dall'attenzione alla contemporaneità e agli artisti viventi. Ha privilegiato uno studio meticoloso degli aspetti tecnici delle opere, una valorizzazione del "mestiere" degli artisti e della loro capacità tecnica al di là delle mode dominanti, riconoscendo la pari dignità estetica tra arti maggiori e minori e sviluppando colloqui tra opere di diversi periodi storici, materiali e stili..

Ha curato mostre e scritto saggi per importanti scultori (Vangi, Mitoraj) e ceramisti (Staccioli, Fantoni, Modesti). Ha curato il catalogo Vangi: Studi per un crocifisso – Opere scelte 1988–2000 (con Antonio Paolucci, 2000)..

Successivamente al suo pensionamento, ha curato la mostra Il mestiere delle arti. Seduzione e bellezza nella contemporaneità (2019, Ravenna, Museo Nazionale, con Emanuela Fiori), considerata un testamento del suo pensiero. L'esposizione presentava pittura e scultura insieme alle cosiddette arti "minori", riunite intorno al tema della bellezza e dell'essenza dell'arte.Casazza O., Fiori E. (a cura di) (2019), Il mestiere delle arti. Seduzione e bellezza nella contemporaneità, catalogo della mostra (Ravenna, Museo Nazionale, 16 febbraio – 26 maggio 2019), Cinisello Balsamo (Milano): Silvana Editoriale.

Attività didattica Insegna presso la Scuola di Restauro dell'Opificio (1978–1983), l'École du Louvre a Parigi (1982), i Laboratori di Restauro del Getty Museum di Los Angeles (1984–1985), e le Università di Firenze, Pisa e Parma, nonché all'Università Internazionale dell'Arte (UIA) di Firenze..

Riconoscimenti Nel 2010, anno del suo pensionamento, l’Associazione Amici di Pitti le dedica Le Metamorfosi di Ornella nel «Bollettino 2010» che ricordano le tappe della sua lunga carriera..

Mostre curate Principali mostre da lei curate: Mythologica et Erotica (2005, Museo degli Argenti, Firenze) – con Riccardo GennaioliCasazza O., Gennaioli R. (a cura di) (2005), Mythologica et Erotica, catalogo della mostra, Museo degli Argenti, Firenze. L'accento interiore. Continuità della figura nella scultura toscana (1900–1940) (1996, Massa, Palazzo Ducale) Colloquio col visibile. Fermenti artistici nella Firenze del dopoguerra (1996–1997, Villa Renatico Martini) Correnti astratte in Toscana 1947–55 (1997–1998, Villa Renatico Martini)