Brolenius debuterte i verdenscupen 3. januar 1998 i slalåmrennet i Kranjska Gora. Han fikk sine første poeng året etter på samme sted, da han kom på 20.-plass. Sin første plassering blant de 10 beste fikk han i Chamonix i 2000 med en niendeplass i slalåmrennet. Hittil er hans beste verdenscupinnsats tre sjetteplasser (Park City i 2003, Schladming og Kranjska Gora i 2005, alle i slalåm). Brolenius’ eneste topp 10-resultat i andre disipliner enn slalåm, kom i kombinasjonsøvelsen i Chamonix i 2004.