W reprezentacji Chile Olmos rozegrał 10 spotkań i zdobył 2 bramki, wszystkie w 1989 roku. W tym samym roku wziął udział w turnieju Copa América, zakończonym przez Chile na fazie grupowej. W 1984 roku był uczestnikiem Letnich Igrzysk Olimpijskich, z których drużyna Chile odpadła w ćwierćfinale.