Thorsen har vært leder i Nord Jæren Sportsdanseklubb og Vest Norsk Dansekrets. Han har sittet i flere utvalg og styrer, bl.a. som leder i Norsk selskap for allmennmedisin og Turnusrådet i Legeforeningen. Olav Thorsen har publisert flere artikler om pasienttilfredshet og vært medforfatter i bøker om helseopplysning, Norsk lærebok i allmennmedisin og Norsk elektronisk legehåndbok (NEL).