Передовик производства, один из первых кавалеров ордена Ленина
Родился в деревне Олюнины, ныне Котельничского района Кировской области.
Трудовую деятельность начал помощником машиниста паровоза депо на станции Мураши Кировской области, затем работал электросварщиком в городе Ижевске, Удмуртия.
В связи с востребованностью этой профессии на речном транспорте вскоре переехал в Сопчинский затон (в дальнейшем «завод имени Молотова» - «Судостроительный и судоремонтный завод имени 40-й годовщины Октября»), ныне посёлок Октябрьский городского округа город Бор Нижегородской области.
В 1928 году в затоне впервые на речном транспорте при судоремонте была применена электродуговая сварка.
В дальнейшем она вытеснила клепку и кузнечную горновую сварку.
Инициатором и энтузиастом применения электродуговой сварки в Сопчинском затоне стал Михаил Федорович Олюнин.
На заводе имени Молотова он проработал 7 лет, сделав здесь свое главное открытие – в 1928 году придумал состав уникальной обмазки электродов и первым применил способ изготовления стабилизирующей дугу оболочки для сварочных электродов, что позволяло достичь в сварке эффекта ровной электрической дуги.
В качестве основного материала обмазки применил поташ.
В результате получался равномерный сварной шов, который применялся для сварки трещин в винтах и других крупных ходовых частях.
За это изобретение Олюнин получил патент на изобретение № 23497 «Способ изготовления стабилизирующей дугу оболочки для сварочных электродов».
Впервые Олюнин применил сварку при ремонте цистерн пароходов «Красный партизан» и «Красноармеец», заварив в них трещины, что ускорило ремонт. Не нужно было снимать надстройки и вытаскивать цистерны на берег.
У парохода «Комсомолец» Олюнин заварил червячный винт, применив при этом электроды с обмазкой собственного изготовления.
Впервые на Волге Олюнин стал полностью восстанавливать котловые решетки путем электросварки, хотя обычно изношенные решетки заменялись новыми, а старые шли на переплавку.
По его проектам были изготовлены аппарат для сварки труб, станок для прессовки дымогарных труб, станок для набивки труб песком и др.
В 1933 году Судоремонтный завод имени товарища Молотова занял первое место на Всесоюзном конкурсе проведения ремонта, получив право назвать один из восстановленных пароходов именем лучшего рабочего предприятия, а в 1934 судну после капитального ремонта присвоено наименование «Электросварщик Олюнин» (бывший «Печора», «Анна Степановна Любимова» пароходства «И.И. Любимов и Кº»). Олюнин делился опытом передовой технологии электросварки с коллегами по профессии всех предприятий речного флота.
В стране в 1930-е года XX века насчитывалось всего 17 таких сварщиков. Даже в Нижнем Новгороде на крупнейшем судостроительном заводе «Красное Сормово» в то время не было ни одного подобного специалиста.
Автор нескольких патентов на изобретения и рационализаторских предложений.
В 1936 году вышла книга о «Электросварщик Олюнин» [Затон им. Молотова на Верхней Волге] / С. Громан, К. Минаев. - Горький : газ. "Большевист. вахта" Политотдела В.-Волж. пароходства, (тип.Политотдела ВВ Пароходства).
В годы Великой Отечественной войны Олюнин служил в войсках РККА в должности начальника артснабжения 346-й стрелковой дивизии.
Дальнейшая судьба Олюнина доподлинно неизвестна.
Награды: орден Ленина (03.05.1940).