Sachverhalt:
A. Das Bezirksgericht Hinwil sprach X._ am 21. November 2006 wegen mehrfachen, teilweise versuchten Diebstahls, mehrfacher Sachbeschädigung, mehrfachen Hausfriedensbruchs, Fahrens trotz Führerausweisentzugs, Nichttragens des Schutzhelms und mehrfacher Übertretung des Betäubungsmittelgesetzes schuldig. Es verurteilte ihn zu 5 Monaten Gefängnis, teilweise als Zusatz zur dreimonatigen Gefängnisstrafe gemäss Urteil des Gerichtskreises X Thun vom 7. Oktober 2004. Zudem ordnete es eine ambulante Massnahme zur Behandlung der Suchterkrankung gemäss aArt. 44 Ziff. 1 Abs. 1 StGB an. Den Vollzug der Freiheitsstrafe schob es zugunsten der Massnahme auf. Folgende Strafen waren bereits zu einem früheren Zeitpunkt zugunsten einer ambulanten Massnahme aufgeschoben worden:
5 Monate Gefängnis gemäss Urteil des Bezirksgerichts Hinwil vom 21. November 2006
345 Tage Strafrest aus dem Widerruf der bedingten Entlassung vom 5. März 1992 des Amts für Straf- und Massnahmenvollzug des Kantons Zürich
8 Monate Gefängnis abzüglich Untersuchungshaft gemäss Urteil des Strafamtsgerichts Bern vom 16. Juni 1995
12 Monate Gefängnis abzüglich Untersuchungshaft gemäss Urteil des Kreisgerichts Chur vom 30. April 1998
30 Tage Gefängnis gemäss Urteil des Untersuchungsrichteramtes (URA) IV Berner Oberland vom 8. Februar 1999
14 Tage Gefängnis gemäss Urteil des Gerichtspräsidenten 5 des Gerichtskreises X Thun vom 23. Mai 2000
20 Tage, 7 Tage, 5 Tage 10 Tage, 8 Tage und 20 Tage Gefängnis gemäss den Urteilen des URA IV Berner Oberland in Thun vom 17. Januar 2001, 30. Juli 2001, 26. November 2001, 15. April 2002, 27. Mai 2002 und 17. Juli 2002
3 Monate Gefängnis abzüglich Untersuchungshaft gemäss Urteil des Gerichtspräsidenten 5 des Gerichtskreises X Thun vom 7. Oktober 2004.
Das Amt für Justizvollzug des Kantons Zürich (JuV) hob mit Verfügung vom 31. Juli 2008 die ambulante Massnahme wegen Aussichtslosigkeit auf. Es beantragte, die vorstehenden Freiheitsstrafen seien in Anwendung von <ref-law> nach Rechtskraft der Verfügung zu vollziehen. X._ ergriff gegen die Beendigung des Massnahmevollzugs kein Rechtsmittel.
B. Die Einzelrichterin des Bezirksgerichts Hinwil gab dem Antrag des JuV auf Vollzug der Freiheitsstrafen am 14. Januar 2010 nicht statt. Sie ordnete erneut eine ambulante Massnahme nach <ref-law> an und schob den Strafvollzug auf. Das Obergericht des Kantons Zürich hiess am 7. Juni 2011 den Rekurs der Staatsanwaltschaft gut. Es beschloss, die zugunsten der ambulanten Massnahme aufgeschobenen Freiheitsstrafen zu vollziehen. Dreizehn Monate stationären Massnahmevollzug inkl. zwei Monate vorzeitigen Massnahmeantritt rechnete es auf den Vollzug der Strafen an.
C. Gegen diesen Beschluss erhebt X._ Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, der Beschluss des Obergerichts sei aufzuheben. Die Verfügung der Einzelrichterin des Bezirksgerichts Hinwil sei zu bestätigen. Eventualiter sei wieder eine ambulante Massnahme anzuordnen. Subenventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Der Beschwerde sei die aufschiebende Wirkung zu erteilen. Die Verfahrenskosten zuzüglich jene der "amtlichen Verteidigung" seien auf die Staatskasse zu nehmen.

Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt, das Amt für Justizvollzug des Kantons Zürich habe ihm im Verfahren betreffend die Einstellung des Massnahmevollzugs keinen amtlichen Verteidiger beigeordnet (Beschwerde Ziff. 10). Er hätte bereits damals einen Rechtsbeistand benötigt, um frist- und formgerecht Rekurs gegen die Verfügung des JuV vom 31. Juli 2008 zu erheben (Beschwerde Ziff. 11). Die Vorinstanz wende § 11 Abs. 2 aStPO/ZH hinsichtlich seiner Verteidigungsrechte willkürlich an, sie verletze Art. 6 EMRK und <ref-law>. Zudem verstosse die Verfügung des JuV auch gegen Bundesrecht.
1.2 Nach <ref-law> ist die Beschwerde an das Bundesgericht nur zulässig gegen Entscheide letzter kantonaler Instanzen. Die Verfügung des JuV vom 31. Juli 2008 ist kein letztinstanzlicher kantonaler Entscheid.
Es ist aber zu prüfen, ob die Verweigerung eines amtlichen Verteidigers zur Nichtigkeit der Verfügung des JuV führt. Denn die Nichtigkeit ist jederzeit von sämtlichen rechtsanwendenden Behörden von Amtes wegen zu beachten. Sie kann selbst noch im Vollstreckungsverfahren geltend gemacht werden (<ref-ruling> E. 2 S. 363 mit Hinweisen). Fehlerhafte Entscheide sind nach bundesgerichtlicher Rechtsprechung nichtig, wenn der ihnen anhaftende Mangel besonders schwer ist, wenn er offensichtlich oder zumindest leicht erkennbar ist und wenn zudem die Rechtssicherheit durch die Annahme der Nichtigkeit nicht ernsthaft gefährdet wird (<ref-ruling> E. 2.1 und 2.2 S. 363 f. mit Hinweisen).
1.3 Der Beschwerdeführer erhielt Gelegenheit, sich zur Aufhebung der ambulanten Massnahme zu äussern. Am 31. Juli 2008 hob das JuV die ambulante Massnahme wegen Aussichtslosigkeit auf. Die Verfügung war mit einer Rechtsmittelbelehrung versehen. Anhand dieser konnte auch der Beschwerdeführer als juristischer Laie erkennen, dass eine Anfechtungsmöglichkeit bei der Direktion der Justiz und des Innern des Kantons Zürich bestand. Sein Einwand, er habe bei den sachlich und örtlich unzuständigen Gerichtspräsidenten Thusis und Chur schriftlich gegen die Verfügung opponiert, ist unbehelflich. Zudem enthielt die Verfügung vom 31. Juli 2008 den Antrag auf Vollzug der Freiheitsstrafen. Somit war dem Beschwerdeführer die Tragweite eines Rechtsmittelverzichts bekannt. Er macht weder einen Nichtigkeitsgrund gegen diesen Entscheid geltend, noch ist eine besonders schwere Verletzung ersichtlich, welche zur Nichtigkeit führen würde, wie etwa bei funktioneller und sachlicher Unzuständigkeit oder fehlender Eröffnung einer Entscheidung (<ref-ruling> a.a.O.) Auf die Rügen des Beschwerdeführers gegen die rechtskräftige Verfügung des JuV vom 31. Juli 2008 ist nicht einzutreten (<ref-law>; <ref-law>).
1.4 Soweit der Beschwerdeführer sich auf eine Verletzung des Beschleunigungsgebot beruft (Beschwerde Ziff. 12), substanziiert er seine Rüge nicht näher. Darauf ist ebenfalls nicht einzutreten.
2.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, eine weitere ambulante Massnahme sei entgegen dem Gesetzeswortlaut von <ref-law> zulässig. Nach früherem Recht sei es möglich gewesen, bei erfolgloser stationärer oder ambulanter Therapie eine andere oder wiederum dieselbe Massnahme anzuordnen. Dies müsse auch für das neue Recht gelten, welches am Zweck der Massnahmen nichts geändert habe. Dürfe der Richter eine stationäre Massnahme nach <ref-law> in Betracht ziehen, sei auch die weniger eingriffsintensive ambulante Massnahme möglich. Die Vorinstanz verletze Bundesrecht, indem sie den Strafvollzug anordne.
2.2 Erachtet die Vollzugsbehörde die Fortführung der ambulanten Behandlung als aussichtslos, so stellt sie deren Scheitern mittels anfechtbarer Verfügung fest (<ref-law>). Gegen eine solche Verfügung steht nach Erschöpfung des kantonalen Instanzenzugs die Beschwerde in Strafsachen offen (<ref-law>). Erwächst die Verfügung in Rechtskraft, hat ein Gericht auf Antrag der Vollzugsbehörde über die Konsequenzen zu befinden. Dem Gericht obliegt es zu entscheiden, ob die aufgeschobene Freiheitsstrafe zu vollziehen (<ref-law>) oder eine stationäre therapeutische Massnahme nach den Art. 59-61 StGB anzuordnen ist (<ref-law>).
2.3 Die Vorinstanz wendet zutreffend die Bestimmungen des neuen Massnahmerechts an, obwohl die Taten des Beschwerdeführers vor dessen Inkrafttreten begangen und abgeurteilt worden sind (Ziff. 2 Abs. 2 der Schlussbestimmungen der Änderung des StGB vom 13. Dezember 2002; Urteil 6B_375/2008 vom 21. Oktober 2008 E. 1). Aufgrund der gescheiterten ambulanten Massnahme mussten die kantonalen Instanzen entweder eine stationäre Massnahme anordnen oder die aufgeschobene Freiheitsstrafe vollziehbar erklären (<ref-law>). Für eine weitere ambulante Massnahme bestand hingegen kein Raum (<ref-ruling> E. 3.4 S. 252 mit Hinweisen). Soweit der Beschwerdeführer das Scheitern der Massnahme bestreitet, diese als aussichtsreich oder sich selbst als ungefährlich bezeichnet (Beschwerde Ziff. 13 bis Ziff. 17), ist auf die Beschwerde nicht einzutreten. Im kantonalen und dementsprechend auch im bundesgerichtlichen Verfahren konnte und kann der Beschwerdeführer den rechtskräftig gewordenen Entscheid des JuV vom 31. Juli 2008 nicht mehr zur Diskussion stellen (<ref-ruling> E. 3.5 S. 253; vgl. E. 1).
Ein Verstoss gegen Bundesrecht ist nicht ersichtlich. Der Gutachter Dr. med. A._ empfiehlt keine stationäre Massnahme, da der zu erwartende Erfolg äusserst gering sei, und es dem Beschwerdeführer an der erforderlichen Motivation fehle. Nach den vorinstanzlichen Feststellungen absolvierte der Beschwerdeführer eine langjährige Therapie, welche keinen Erfolg zeitigte. Auch seine Persönlichkeitsveränderung und die Suchterkrankung konnten bisher praktisch nicht angegangen werden. Schliesslich fehlt es ihm an der Therapiewilligkeit (vgl. angefochtenes Urteil S. 14). Der Vollzug der aufgeschobenen Freiheitsstrafen erweist sich angesichts dieser Umstände als bundesrechtskonform. Es besteht gestützt auf <ref-law> keine Möglichkeit, wegen des Zeitablaufs seit Anordnung der Massnahme von einem Vollzug der Freiheitsstrafen abzusehen.
2.4 Soweit der Beschwerdeführer geltend macht, das JuV hätte vor seinem Entscheid ein Gutachten einholen sollen (Beschwerde Ziff. 12), ist darauf nicht einzutreten. Auf diesen rechtskräftigen Entscheid kann das Bundesgericht nicht zurückkommen (vgl. E. 1).
3. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Das sinngemäss eingereichte Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege (benannt als "amtliche Verteidigung") ist ebenfalls abzuweisen, weil die Beschwerde aussichtslos war. Bei diesem Ausgang des Verfahrens wird der Beschwerdeführer kostenpflichtig (Art. 64 Abs. 1 und Art. 66 Abs. 1 BGG). Seiner angespannten finanziellen Situation ist bei der Bemessung der Gerichtskosten gebührend Rechnung zu tragen. Mit dem Endentscheid in der Sache wird das Gesuch um aufschiebende Wirkung gegenstandslos.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 1'600.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, III. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 17. Januar 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Koch