Кандидатская диссертация, защищенная О. Ф. Чепиком в 1968 г., была посвящен морфологии и гистогенезу плоскоклеточного рака шейки матки, а докторская, защищенная через 20 лет, — клинико-морфологическо характеристике аденогенных раков матки, их терапевтическому патоморфозу и морфологическим критериям прогноза. Основные научные интересы были сосредоточены на изучении морфологии и лекарственного патоморфоза опухолей женской половой сферы, Олег Федорович возглавлял в Институте сотрудничающий центр ВОЗ по гистологической классификации опухолей матки. В 1999 г. О. Ф. Чепику было присвоено ученое звание профессора.