Na vier seizoenen in Duitsland vertrok hij naar UEFA Cup-winnaar Sevilla. Hier werd Poulsen in het begin niet beschouwd als aankoop voor de basiself. Tijdens de eerste wedstrijden sinds zijn komst zat hij op de bank. Na verloop van tijd speelde Poulsen toch de Spaanse middenvelder Martì uit de basis. Zijn eerste prijs kwam al snel. Poulsen won in 2006 namelijk al meteen de UEFA Super Cup, waarin tegen UEFA Champions League-winnaar FC Barcelona werd gespeeld. De wedstrijd werd met 0–3 werd gewonnen en Poulsen speelde de volle negentig minuten. Aan het eind van zijn eerste seizoen vierde hij met Sevilla het voor de tweede keer op rij winnen van de UEFA Cup. Poulsen won in datzelfde seizoen ook nog de Copa del Rey. Hierdoor won Poulsen in zijn debuut seizoen met Sevilla direct drie prijzen. Het seizoen daarna won hij nog de Supercopa. In totaal speelde Poulsen in twee seizoen eenennegentig officiële wedstrijden (tweeënzestig wedstrijden in competitieverband) voor Sevilla, hierin wist hij vijf keer het net te vinden.