Olsen disputerte 1995 med avhandlingen og ble i 1997 dosent i infeksjonssykdommer ved Umeå universitet. Hans forskning er i hovedsak innrettet på zoonotisk økologi. Dette vil si studier av dyrebåren og fremst fuglebåren smitte samt infeksjoner som forekommer i naturen og hvordan de kan bli spredt til mennesker.