Han var innvalgt på Stortinget fra Søndre Trondhjems amt 1833–1838, 1842–1847 og 1851–1856, og satt i Lagtinget, Stortingets militærkomité, Stortingets kirkekomité, Stortingets veikomité og Stortingets protokollkomité. Sammen med Mikkel Nilsson Grendahl, Ingebrigt Haldorsen Sæter og Diderik Iversen Tønseth var Ole Soelberg blant de fire fremste haugianerne som ble valgt til stortingsmenn for Søndre Trondhjems amt, flere av dem også samtidig.