Faits:
A. B._ est propriétaire à Chesières de la parcelle no 2825 du cadastre de la Commune d'Ollon sise en zone de chalets A selon le plan partiel d'affectation "Les Ecovets - Chesières - Villars - Arveyes" (ci-après: PPA). Sur ce bien-fonds d'une surface de 1'027 m2, est érigé un chalet d'habitation qu'occupent la propriétaire et son époux. Ce terrain est bordé au sud-est par la parcelle no 5041, propriété de A._. On y accède depuis la route cantonale par un chemin privé qui fait l'objet d'une servitude de passage grevant les parcelles nos 2833 et 5041.
En février 2001, B._ a obtenu un permis de construire un garage enterré pour deux véhicules dans la partie sud-ouest de son terrain. Ce garage n'a jamais été construit. B._ a par contre érigé, en 2005, un couvert à la limite de la parcelle no 5041. Cette construction, qui a l'allure d'un petit chalet, présente une hauteur de 6 m 60 au faîte et de 4 m 20 à la corniche. Elle est constituée sur trois côtés de murs de soutènement en briques de ciment et au sud d'une ouverture de 9 m 20 de large sur 3 m 30 de haut qui donne sur une place goudronnée sise sur la propriété de A._ et grevée d'une servitude de passage.
Interpellée par A._ le 22 juillet 2005 au sujet de cette construction, la municipalité d'Ollon (ci-après: la municipalité) l'a informé que celle-ci n'était pas conforme aux plans mis à l'enquête publique mais qu'elle respectait les plans complémentaires approuvés le 23 février 2005. A._ a fait valoir que la construction était érigée en limite de sa propriété et lui causait par conséquent préjudice. De fait, l'avant-toit empiétait de 5 cm sur sa parcelle et de 24 cm sur la parcelle voisine no 2833.
Le 27 avril 2006, la municipalité a informé A._ qu'en application des art. 111 de la loi cantonale du 4 décembre 1985 sur l'aménagement du territoire et des constructions (ci-après: LATC) et 72d du règlement d'application du 19 septembre 1986 de la LATC (ci-après: RLATC), elle dispensait d'enquête publique la construction litigieuse.
Par arrêt du 5 juillet 2007, le Tribunal administratif du canton de Vaud (remplacé depuis le 1er janvier 2008 par la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal; ci-après: le Tribunal cantonal) a admis le recours de A._ contre la décision de la municipalité du 27 avril 2006. Il retenait en substance que l'art. 111 LATC n'était pas applicable au motif que la construction litigieuse ne pouvait être qualifiée de minime importance. Il a cependant retenu que A._ ayant pu faire valoir ses droits et que la construction achevée était visible, il ne se justifiait pas d'ordonner une mise à l'enquête a posteriori des travaux réalisés. Il a également jugé que la construction, du fait de sa taille, ne correspondait pas à une dépendance de peu d'importance au sens de l'art. 39 RLATC, de sorte que les distances minimales prévues par le règlement du PPA n'étaient pas respectées. Le Tribunal cantonal a renvoyé la cause à la municipalité pour qu'elle statue sur la suppression ou la modification des travaux non autorisés.
B. Le 25 juillet 2007, la municipalité a invité B._ à lui faire parvenir pour ratification les documents mentionnant les modifications destinées à faire de la construction litigieuse une dépendance de peu d'importance.
Le 13 mai 2008, B._ a indiqué qu'elle prévoyait d'abaisser la toiture de 1 m 10, de supprimer le plancher des combles, l'escalier et l'accès ouest ainsi que les lambris des façades est-sud et ouest. Elle a déposé un jeu de plans montrant l'état actuel et l'état projeté. La municipalité a transmis à A._ la lettre et les plans, lui précisant qu'elle considérait la solution proposée conforme aux exigences de l'arrêt du 5 juillet 2007. A._ a fait savoir que selon lui les modifications prévues ne suffisaient pas à respecter le jugement précité.
Le 26 juin 2008, la municipalité a délivré le permis de construire à B._ et avisé A._ que le projet était conforme et pouvait être désormais considéré comme une dépendance au sens de l'art. 39 RLATC.
C. Par arrêt du 17 juillet 2009, le Tribunal cantonal a rejeté le recours de A._ et maintenu la décision de la municipalité du 16 juin 2008. Il retenait en substance qu'il ne se justifiait pas, en l'occurrence, d'exiger une nouvelle mise à l'enquête publique puisqu'il s'agissait de modifications destinées à corriger divers éléments critiqués par des opposants. Par ailleurs, l'intéressé avait pu faire valoir ses griefs sur les modifications projetées avant la délivrance du permis et dès lors on ne voyait pas quels avantages lui aurait procurés une enquête publique. Le Tribunal cantonal considérait également que les modifications litigieuses permettaient de faire application de l'art. 39 al. 2 RLATC et que la visite des lieux n'avait pas permis de déterminer avec précision quels étaient les inconvénients dont se prévalait l'intéressé, si ce n'est celui de la stricte application de la réglementation.
D. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du Tribunal cantonal du 17 juillet 2009 et d'ordonner la démolition de la construction litigieuse. Il se plaint principalement d'une violation de son droit d'être entendu (art. 29 al. 2 Cst.) et d'une interprétation arbitraire de l'art. 39 RLATC. Il s'oppose également à l'allocation de dépens à la municipalité intimée.
Le Tribunal cantonal renonce à répondre au recours, sous réserve de brèves observations concernant les dépens alloués à la municipalité. La municipalité ainsi que B._ concluent au rejet du recours pour autant qu'il soit recevable. Le recourant a répliqué aux observations de la municipalité le 13 octobre 2009.
Par ordonnance du 8 octobre 2008, le président de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif en tant qu'elle porte sur l'obligation faite au recourant de verser la somme de 1'500 fr. à titre de dépens à la municipalité d'Ollon et l'a rejetée pour le surplus.
Considérant en droit:
1. Dirigé contre une décision prise en dernière instance cantonale dans le domaine du droit public de l'aménagement du territoire et des constructions, le recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public conformément aux art. 82 ss LTF, aucune des exceptions prévues à l'art. 83 LTF n'étant réalisée. Le recourant a pris part à la procédure de recours devant le Tribunal cantonal. Il est particulièrement touché par l'arrêt attaqué qui confirme l'octroi d'une autorisation de construire à laquelle il s'était opposé une première fois avec succès. Dès lors, il dispose d'un intérêt suffisant au sens de l'art. 89 al. 1 LTF pour s'opposer aux modifications dont il estime qu'elles ne sont pas suffisantes pour autoriser la construction. Au surplus, le mémoire de recours ayant été déposé en temps utile (art. 100 al. 1 LTF) et dans les formes prescrites par la loi (art. 42 LTF), il y a lieu d'entrer en matière.
2. 2.1 A titre de mesures d'instruction, le recourant requiert la production des dossiers du Tribunal cantonal et de la municipalité. Sa requête est satisfaite, le Tribunal cantonal ayant déposé le dossier cantonal complet dans le délai que le Tribunal fédéral lui avait imparti à cette fin (cf. art. 102 al. 2 LTF). Il n'y a en outre pas lieu de donner suite à la demande du recourant tendant à la mise en oeuvre d'une inspection locale. Le Tribunal fédéral s'estime en effet suffisamment renseigné pour statuer en l'état du dossier, lequel comprend notamment des photographies ainsi que des plans de la construction litigieuse.
2.2 Dans sa réplique du 13 octobre 2010, le recourant a produit une nouvelle photographie. Cette preuve nouvelle ne peut pas être prise en considération au regard de l'art. 99 al. 1 LTF, ce d'autant que le recourant ne fait pas valoir qu'elle résulterait de l'arrêt attaqué (art. 99 al. 1 LTF in fine). D'ailleurs, cette pièce n'était de toute manière pas de nature à influer sur le sort de la présente procédure.
3. Le recourant voit une violation de son droit d'être entendu dans le fait que les modifications apportées au projet de l'intimée pour satisfaire aux exigences de l'arrêt du Tribunal cantonal du 5 juillet 2007, notamment au sujet de la diminution du volume de la construction, n'ont pas fait l'objet d'une enquête publique, le privant ainsi de la faculté de s'y opposer, telle qu'elle est garantie par l'art. 29 al. 2 Cst.
3.1 Aux termes de l'art. 109 LATC, la demande de permis est mise à l'enquête publique par la municipalité pendant trente jours (al. 1). Les oppositions motivées et les observations sur le projet sont déposées par écrit au greffe municipal dans le délai d'enquête, durant lequel elles peuvent être consultées par tous les intéressés (al. 3). L'art. 72 RLATC précise le contenu de l'avis d'enquête, des oppositions et autres observations. Conformément à l'art. 111 LATC, la municipalité peut dispenser de l'enquête publique les projets de minime importance. De même, en vertu de l'art. 117 LATC, lorsqu'elle impose des modifications de minime importance, elle peut délivrer un permis de construire subordonné à la conditions que ces modifications soient apportées au projet. Selon la pratique cantonale, jugée non arbitraire et conforme aux garanties minimales déduites du droit d'être entendu ancré à l'art. 29 al. 2 Cst., il en va ainsi lorsque la modification apportée au projet initial n'est pas de nature à porter atteinte aux intérêts des voisins ou à l'environnement (cf. arrêt 1A.162/2004 du 3 mai 2005 consid. 5). La cour cantonale estime également qu'il n'y a pas lieu de soumettre à une enquête publique complémentaire des modifications apportées à un projet de construction après l'enquête publique principale, lorsque celles-ci tendent à supprimer ou à corriger divers éléments critiqués par les opposants, en particulier lorsque le permis de construire érige en condition le respect de ces modifications (cf. arrêt 1C_367/2009 du 27 octobre 2009 consid. 4; arrêt de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud du 15 janvier 2009 dans la cause AC 2007.0244 consid. 2a; cf. BENOIT BOVAY, Le permis de construire en droit vaudois 1988 p. 230).
3.2 En l'espèce, à la suite de l'arrêt du 5 juillet 2007 renvoyant l'affaire à la municipalité pour qu'elle statue sur la "suppression ou la modification des travaux non autorisés", l'intimée a abaissé la toiture de 1 m 10, supprimé le plancher des combles, l'escalier et l'accès ouest ainsi que les lambris des façades est-sud et ouest. Elle a déposé un jeu de trois plans montrant l'état avant les modifications et l'état projeté des façades, du rez-de-chaussée et des combles, plans transmis au recourant et sur lesquels il s'est exprimé.
La cour cantonale pouvait considérer, sans violer le droit d'être entendu, que la diminution de surface avait pour conséquence de réduire l'impact de la construction litigieuse dans le paysage et les inconvénients pour le voisinage. Par conséquent, dans la mesure où les modifications avaient précisément pour but de répondre aux critiques de l'opposant, il ne se justifiait pas de mettre en oeuvre une procédure de mise à l'enquête publique. En outre, le recourant perd de vue qu'il a été entendu par la municipalité avant qu'elle ne délivre le permis de construire, puisqu'il s'est exprimé sur ces modifications par lettre du 11 juin 2008. Il a donc ainsi pu faire valoir ses griefs. Au demeurant, le recourant ne dit pas quels autres griefs il aurait été empêché de faire valoir, se contentant d'indiquer de façon générale qu'il n'a pas pu mettre en oeuvre son droit d'être entendu puisqu'il n'a pas eu la possibilité de voir l'entier du dossier constitué. Or, les plans de la modification lui ont été transmis par la municipalité le 29 mai 2008 (cf. pièces 14 et 15 du dossier du Tribunal cantonal), plans qui constituaient de fait l'ensemble du dossier. Il apparaît ainsi que le recourant a pleinement été en mesure d'exercer son droit d'être entendu dans cette procédure et que son recours est mal fondé sur ce point.
4. Sur le fond, le recourant indique que l'autorité cantonale aurait fait une application arbitraire de l'art. 39 RLATC en admettant que le couvert à voiture pouvait être qualifié de dépendance de peu d'importance.
4.1 II y a arbitraire prohibé par l'art. 9 Cst. lorsque la décision attaquée viole gravement une règle ou un principe juridique clair et indiscuté ou lorsqu'elle contredit d'une manière choquante le sentiment de la justice ou de l'équité. Le Tribunal fédéral ne s'écarte de la solution retenue par l'autorité cantonale de dernière instance que si celle-ci apparaît insoutenable, en contradiction manifeste avec la situation effective, adoptée sans motifs objectifs et en violation d'un droit certain. En revanche, si l'application de la loi défendue par l'autorité cantonale ne s'avère pas déraisonnable ou manifestement contraire au sens et au but de la disposition ou de la législation en cause, cette interprétation sera confirmée, même si une autre solution - éventuellement plus judicieuse - paraît possible (ATF 134 II 124 consid. 4.1 p. 133; 133 II 257 consid. 5.1 p. 260 s. et les arrêts cités). Par ailleurs, il ne suffit pas que les motifs de la décision attaquée soient insoutenables, encore faut-il que celle-ci soit arbitraire dans son résultat (ATF 134 I 263 consid. 3.1 p. 266; 133 I 149 consid. 3.1 p. 153 et la jurisprudence citée), ce que les recourants doivent démontrer par une motivation qui réponde aux exigences de l'art. 106 al. 2 LTF (ATF 133 II 396 consid. 3.2 p. 300; 133 III 393 consid. 6 p. 397).
4.2 L'art. 39 al. 1 RLATC prévoit qu'à défaut de dispositions communales contraires, les municipalités peuvent autoriser la construction de dépendances de peu d'importance, dont l'utilisation est liée à l'occupation du bâtiment principal, dans les espaces réglementaires entre bâtiments ou entre bâtiments et limites de propriété. L'alinéa 2 définit les dépendances de peu d'importance comme étant des constructions distinctes du bâtiment principal, sans communication interne avec celui-ci et dont le volume est de peu d'importance par rapport à celui du bâtiment principal, telles que pavillons, réduits de jardin ou garages particuliers pour deux voitures au plus. Il précise que ces dépendances ne peuvent en aucun cas servir à l'habitation ou à l'activité professionnelle.
La jurisprudence cantonale retient que, dans l'application de l'art. 39 al. 2 RLATC, le rapport de proportionnalité entre le bâtiment principal et la dépendance projetée est décisif; c'est la raison pour laquelle elle renonce à fixer des normes chiffrées absolues pour apprécier les situations au cas par cas, en tenant compte des circonstances spéciales. L'art. 39 RLATC laisse donc à l'autorité compétente une certaine marge pour l'interprétation de la notion juridique indéterminée du "volume de peu d'importance".
4.3 En l'occurrence, le couvert à voiture présente une surface de 35 m2; la façade mesure 3 m 10 à la corniche et 5 m 50 au faîte. Compte tenu de la pente du terrain naturel, la façade nord est presque entièrement enterrée. Le volume est d'environ 160 m3. Le couvert à voiture litigieux présente donc, en soi, les caractéristiques d'une dépendance de peu d'importance. Il entre d'ailleurs dans l'énumération exemplative qui figure à l'art. 39 RLATC. Toutefois, selon le recourant, cette construction n'est pas de peu d'importance si on la compare à la construction principale. En effet, la surface constructible de la parcelle est de 1027 m2 et la surface bâtie de 79 m2. Il est vrai que, comparée à la surface du chalet, celle du couvert à voiture est importante puisqu'elle représente un peu moins de la moitié de celle de l'habitation. Reste que ce fait ne peut à lui seul faire perdre au couvert à voiture son caractère de construction de peu d'importance. En réalité, si le couvert à voiture devait respecter une quelconque proportion avec la construction, l'intimée ne pourrait à l'évidence construire un couvert susceptible d'abriter une seule voiture. Au demeurant, la règle du rapport de proportionnalité a été instaurée afin de tenir compte des circonstances spéciales. Dès lors, il ne s'agit pas de l'appliquer de façon rigide, faute de retomber dans le schématisme que ce système avait précisément pour but d'éviter. Enfin, le Tribunal cantonal s'est également appuyé sur la jurisprudence rendue en application de l'art. 39 aRLATC, qui mettait au bénéfice de cette disposition les garages d'environ 40 m2. La cour cantonale n'est donc pas tombée dans l'arbitraire en considérant que, nonobstant les dimensions respectives du chalet et de la construction litigieuse, cette dernière n'était pas trop volumineuse pour bénéficier de la dérogation à la distance.
Le recourant relève que l'apparence du projet doit également être prise en considération pour l'appréciation d'une construction de peu d'importance et que le caractère massif du couvert à voiture litigieux est un obstacle à l'application de l'art. 39 RLATC. Il ressort des considérations de la cour cantonale que le toit a été abaissé de 1 m 10 et que la façade nord est presque entièrement enterrée. Le couvert à voiture se présente de la façon suivante: une charpente en bois soutenant un toit à deux pans repose sur des murs de soutènement en briques de ciment. Entre les murs et la toiture, les façades sont faites de lames de bois verticales. L'ouverture du couvert donne sur une place goudronnée, propriété du recourant. Rien n'indique au dossier que la construction ne s'intégrerait pas dans le contexte bâti. Il faut rappeler que l'altitude explique le caractère solide de la construction. Au demeurant, il ressort également des constations de fait de l'autorité cantonale que la façade nord de la maison du recourant, qui fait face au couvert litigieux, ne comporte que peu d'ouvertures de sorte que la présence de la construction en limite de propriété apparaît peu gênante. On ne voit pas non plus que l'édification du garage à cet endroit occasionnerait un bruit supplémentaire considérable, puisque cette route constituait déjà avant la construction l'unique accès au chalet de l'intimée. Par ailleurs, le fait que cette dernière gare son camping-car sur le chemin, le garage modifié étant trop petit pour l'abriter, ne relève pas de la présente procédure mais serait plutôt du ressort de la juridiction civile compétente pour contrôler la bonne application des servitudes de droit privé. Le Tribunal cantonal n'est donc pas tombé dans l'arbitraire en considérant que la construction litigieuse, dont elle n'avait d'ailleurs pas exigé la démolition dans sa première décision, était une construction de peu d'importance au sens de l'art. 39 RLATC. Celle-ci n'a par conséquent pas besoin de respecter la distance à la limite de 8 m minimum prévue à l'art. 30 du règlement sur le PPA (ci-après: RPPA); elle peut dès lors être construite en limite de propriété selon l'art. 74 al. 1 RPPA, qui renvoie en fait à l'art. 39 RLATC.
Les remarques de l'intéressé relatives à l'application de l'art. 74 al. 3 RPPA sont dénuées de pertinence puisque le Tribunal cantonal a retenu, comme relevé par le recourant lui-même, que le garage litigieux ne correspond pas une dépendance souterraine au sens de cette disposition et n'est ainsi pas soumis à la distance minimum de 2 m par rapport au fonds voisin.
5. Enfin, dans un dernier grief, le recourant conteste l'allocation de dépens à la commune d'Ollon.
L'art. 56 al. 3 de la loi du 28 octobre 2008 sur la procédure administrative du canton de Vaud prévoit que les collectivités mentionnées à l'art. 52, soit la Confédération et l'Etat, n'ont en principe pas droit à des dépens. Les communes, qui ne sont pas citées, peuvent donc a contrario prétendre à l'allocation de dépens. Le Tribunal cantonal n'est dès lors pas tombé dans l'arbitraire en accordant des dépens à la municipalité, puisqu'elle a procédé par l'intermédiaire d'un mandataire.
6. Il s'ensuit que le recours, entièrement mal fondé, doit être rejeté. Le recourant, qui succombe, doit payer les frais judiciaires (art. 65 al. 1 et 66 al. 1 LTF). Il versera en outre une indemnité à titre de dépens à l'intimée, qui obtient gain de cause avec l'assistance d'un avocat (art. 68 al. 1 et 2 LTF). La commune, agissant dans l'exercice de ses attributions officielles en matière de construction, n'a pas droit à des dépens (art. 68 al. 3 LTF; cf. arrêt 1C_122/2007 du 24 juillet 2007 consid. 6).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Une indemnité de 1'500 fr. est allouée à l'intimée à titre de dépens, à la charge du recourant.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et de la Municipalité d'Ollon ainsi qu'au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour de droit administratif et public.
Lausanne, le 6 avril 2010
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Féraud Mabillard