Olsen pelasi ensimmäisen ottelunsa Ruotsin maajoukkueessa vuonna 2015. Hän on pelannut maajoukkueessa 47 ottelua. Hän oli EM–kilpailuissa 2016 varamaalivahtina sekä MM–kilpailuissa 2018 ja kesän 2021 EM–kilpailuissa ykkösmaalivahtina.