Олаво дебютировал в сборной Бразилии 17 ноября 1955 года в игре Кубка Освалдо Круза против Парагвая; встреча завершилась вничью 3:3, но в первом матче бразильцы выиграли 3:0, а потому трофей достался им. Долгое время Олаво не вызывался в состав национальной команды, лишь в 1956 году он поехал со сборной на чемпионат Южной Америки, однако на поле не выходил. Через год он поехал на своё второе южноамериканское первенство. Там футболист дебютировал 28 марта, заменив по ходу встречи с Уругваем Нилтона Сантоса, а затем провёл ещё две оставшиеся игры чемпионата. Матч 3 апреля 1957 года против Аргентины, завершившийся поражением 0:3, стал последним матчем Олаво в футболке национальной команды.