1989. aastal lõpetas Vinn Tallinna 3. Keskkooli bioloogia klassi ja 1993 Tartu Ülikooli bioloogia-geograafiateaduskonna geoloogia erialal. 1995. aastal sai ta TÜ-s magistrikraadi paleontoloogia ja stratigraafia alal kaitstes väitekirja "The Arenig graptolite zonation in the Baltic and Moscow syneclises". 1995–2001 oli Vinn TÜ geoloogia instituudi doktorant ning 2001. aastal kaitses doktoritöö geoloogias väitekirjaga "Morphogenesis and phylogenetic relationships of clitambonitidines, Ordovician brachiopods". [2]
Osalenud teadusuuringutes paljudes maailma teadusasutustes. Suurbritannia Paleontoloogia Assotsiatsiooni (1996–) ja USA Paleontoloogia Ühingu liige (1997–).[1] Alates 2021. aastast Journal of Paleontology toimetaja ja Ameerika Paleontoloogia Ühingu juhatuse liige.[4]
Peamisteks teadustöö suundadeks on evolutsioonilinepaleoökoloogia ja biomineralisatsioon. Lisaks on tegelenud ihnofossiilide ja bioerosiooni uurimisega. Palju töid on pühendatud rõngussidele ja teistele ussilaadsetele organismidele alates eelkambriumist kuni tänapäevani. Biomineralisatsiooni vallas on pakkunud välja uue serpuliidide biomineralisatsiooni mudeli. Paleoökoloogia vallas on olulisel kohal olnud sümbioosi uuringud. Geoloogilise ajajaotuse osas on enamus töid kirjutanud Paleosoikumi ja Mesosoikumi faunade kohta. Kokku on kirjutanud üle 250 eelretsenseeritava teadusartikli.[1][5]
2011 Mikrokonhiidi liigi Microconchus vinni nimetamine Dr. Vinn'i auks [6]
2016 Koralli liigi?Michelinia vinni nimetamine Dr. Vinn'i auks [7]
2016 Meriliilia liigi Hiiumaacrinus vinni nimetamine Dr. Vinn'i auks [8]
Ultrastructure and mineral composition of serpulid tubes (Polychaeta, Annelida). // Zoological Journal of the Linnean Society 154 (2008), 633–650.
Microscopic evidence of serpulid affinities of the problematic fossil tube "Serpula" etalensis from the Lower Jurassic of Germany // Lethaia 41 (2008), 417–421.
Attempted predation on Early Paleozoic cornulitids.// Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 273 (2009), 87–91.
Adaptive strategies in the evolution of encrusting tentaculitoid tubeworms. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 292 (2010), 211–221.
Microstructure and formation of the calcareous operculum in Pyrgopolon ctenactis and Spirobranchus giganteus (Annelida, Serpulidae) // Zoomorphology 130 (2011), 181-188.
Diverse early endobiotic coral symbiont assemblage from the Katian (Late Ordovician) of Baltica. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 321–322 (2012), 137–141.
On the unique isotropic aragonitic tube microstructure of some serpulids (Polychaeta, Annelida).// Journal of Morphology 274 (2013), 478-482.
SEM study of semi-oriented tube microstructures of Serpulidae (Polychaeta, Annelida): implications for the evolution of complex oriented microstructures.// Microscopy Research and Technique 76 (2013), 453-456.
Occurrence, formation and function of organic sheets in the mineral tube structures of Serpulidae (Polychaeta, Annelida).// PLoS ONE 8(10) (2013), e75330
Serpulids (Annelida, Polychaeta) at Cretaceous to modern hydrocarbon seeps: ecologic and evolutionary patterns.// Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 390 (2013), 35-41.
Endobiotic rugosan symbionts in stromatoporoids from the Sheinwoodian (Silurian) of Baltica.// PLoS ONE 9(2) (2014), e90197.
Serpulids living deep: calcareous tubeworms beyond the abyss. (kaasautor). // Deep-Sea Research Part I 90 (2014), 91-104.
The earliest giant Osprioneides borings from the Sandbian (Late Ordovician) of Estonia. // PLoS ONE 9(6) (2014), e99455
Earliest rhynchonelliform brachiopod parasite from the Late Ordovician of northern Estonia (Baltica). // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 411 (2014), 42-45.
The earliest bryozoan parasite: Middle Ordovician (Darriwilian) of Osmussaar Island, Estonia. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 414 (2014), 129-132.
Evidence of compositional and ultrastructural shifts during the development of calcareous tubes in the biofouling tubeworm, Hydroides elegans. (kaasautor). // Journal of Structural Biology 189 (2015), 230–237.
Vinn, O. (2024). "Potential incompatibility of inherited behavior patterns with civilization: Implications for Fermi paradox". Science Progress. 107 (3): 1–6. DOI:10.1177/00368504241272491.
Ausich, W.I.; Wilson, M.A. (2016). "Llandovery (early Silurian) crinoids from Hiiumaa Island, western Estonia". Journal of Paleontology. 90 (6): 1138–1147. DOI:10.1017/jpa.2016.120. S2CID133155370.