Vuosina 2004 ja 2005 Olesz pelasi alle 20-vuotiaiden MM-kilpailuissa. Hän voitti pronssia vuonna 2005 ja jakoi seitsemällä osumallaan turnauksen maalipörssin voiton Kanadan Jeff Carterin ja Venäjän Aleksandr Ovetškinin kanssa. Olesz oli myös Tšekin paras pistemies. Vuoden 2004 MM-kilpailut päättyivät Oleszilla aivotärähdykseen kuuden ottelun jälkeen, kun Kanadan Dion Phaneuf taklasi häntä rajusti. Hän pelasi myös alle 18-vuotiaiden MM-kilpailuissa vuonna 2003.