Kariera trenerska Po zakończeniu kariery piłkarskiej Bazyłewycz najpierw wykładał w Instytucie Kultury Fizycznej w Kijowie. Potem trenuje ukraińskie drużyny drugiej ligi Desna Czernihów i Szachtar Kadijewka. W 1973 został zaproszony na stanowisko głównego trenera Szachtara Donieck. Zdobył awans do Wysszej Ligi w tymże roku. W latach 1974–1976 razem ze swoim przyjacielem Walerym Łobanowskim trenował Dynamo Kijów i reprezentację ZSRR. W klubie Dynama też łączył stanowisko dyrektora drużyny. Wtedy osiągnął największe sukcesy - tytuł mistrza ZSRR w 1974 i 1975 oraz Puchar Zdobywców Pucharów i Superpuchar Europy w 1975. Był zwolennikiem ciężkich fizycznych treningów, czemu sprzeciwili się piłkarze Dynama. Był zmuszony w końcu opuścić klub. Później trenował kluby Dynamo Mińsk i Paxtakor Taszkent. W 1979 roku większość drużyny z Taszkientu zginęła w katastrofie lotniczej. Bazyłewycz nie wsiadł na pokład, ponieważ dostał pozwolenie, by spotkać się z rodziną wypoczywającą wówczas w Soczi, skąd miał później dotrzeć do Mińska i tam dołączyć do zespołu. Po trenerskiej pracy w drużynach CSKA Moskwa, Zoria WoroszyłowgradБазилевич Олег Петрович i Szachtar Donieck wyjechał za granicę do Bułgarii, gdzie trenował najpierw klub Slawia Sofia, a potem olimpijską reprezentację Bułgarii.