Agdestein ha participat, representant Noruega, en nou Olimpíades d'escacs entre els anys 1982 i 2014 (cinc cops com a 1r tauler), amb un resultat de (+34 =33 –18), per un 59,4% de la puntuació. El seu millor resultat el va fer a les Olimpíada del 1982 en puntuar 9 de 12 (+8 =2 -2), amb el 75,0% de la puntuació, amb una performance de 2520, i que li significà aconseguir la medalla d'or individual del quart tauler.