Han var sønn av handelsbestyrer Robert Midtlyng og hustru Oline Olsdatter Seljetrø på Skatval. Som idrettsutøver representerte Oskar Midtlyng flere idrettslag, deriblant Idrettslaget Fram og Børsa Idrettslag. Han representerte Idrettslaget Fram da han ble norgesmester i høydehopp i 1929. Han deltok som høydehopper under Sommer-OL 1928 i Amsterdam, og kom der på en 28.-plass. Til å være høydehoper var Midtlyng ganske liten av vekst, 1,65 meter på strømpelesten, men imponerterte flere sportskommentatorer ved å hoppe 1,91 meter i høyde. Midtlyng var i en periode også fast spiller på Idrettslaget Frams fotballag, og ble kretsmester i 1929. Hans klubbrekorder fra 1920-årene i lengdesprang, tresteg, spydkast og tikamp ble stående frem til 1980-årene. I 1982 ble Midtlyng og Karl Eidsvik de første æresmedlemmene av Idrettslaget Fram.