Johnsen var innvalgt på Stortinget fra kjøpstedene i Sør-Trøndelag og Nord-Trøndelag fylker 1945–1953. Etter at byvalgkretsene ble avskaffet ved stortingsvalget i 1953, var Johnsen innvalgt fra Sør-Trøndelag fylke 1954–1973. Etter noen år i Stortingets helsekomité og Stortingets post-, telegraf- og kystfartskomité hadde han sitt fremste virke i Stortingets kirke- og undervisningskomité 1950–1969, i perioden 1965–1969 som formann. Han var odelstingspresident 1969–1973.