Se distribuye por la pendiente oriental de los Andes de Perú en Huánuco y Pasco, al sur del río Huallaga y al norte del río Perené en altitudes entre 2750 y 3700 m.[1] La especie G. oneilli fue descrita por primera vez por los ornitólogos R. Terry Chesser y Morton L. Isler en 2020 bajo el mismo nombre científico; la localidad tipo es: «Bosque Potrero, 14 km oeste de Panao, elevación: 3345 m, 9°59'S, 76°05'W, Huánuco, Perú».
[1] El nombre genérico femenino «Grallaria» deriva del latín moderno «grallarius»: que camina sobre zancos; zancudo;[3] y el nombre de la especie «oneilli», conmemora al ornitólogo estadounidense John Patton O'Neill.
(2020) estudiaron las diversas poblaciones del complejo Grallaria rufula, que se distribuye por las selvas húmedas montanas andinas desde el norte de Colombia y adyacente Venezuela hasta el centro de Bolivia.
En contraste, se encontraron diferencias substanciales en las vocalizaciones entre poblaciones geográficamente aisladas o parapátricas.
Utilizando una amplia filogenia molecular, y con base en las diferencias diagnósticas en la vocalización, y en el plumaje donde pertinente, los autores identificaron dieciséis poblaciones diferentes al nivel de especies, siendo tres ya existentes (G. rufula, G. blakei y G. rufocinerea), siete previamente designadas como subespecies (una de ellas, G. saturata, resucitada) y, notablemente, seis nuevas especies, entre las cuales la presente.