Poulsen studerte ved Norges tekniske høyskole (arkitektavdelingen), uteksaminert i 1915; etterfulgt av ett år ved Statens kunstakademi i Kristiania. Han gikk to år i lære hos arkitekt Ole Sverre i Kristiania og var deretter ansatt hos Boligdirektøren i Kristiania kommune fra 1918 til 1925. Han opprettet deretter sitt eget arkitektkontor.