Ólafur lauk kandídatsprófi í læknisfræði frá Háskóla Íslands árið 1990. Hann lauk sérnámi og sérfræðiprófum (e. American board of internal medicine) í lyflækningum og lungnalækningum við háskólasjúkrahúsið í Iowa City í bandaríkjunum árið 2000. Samhliða sérnámi stundaði hann vísindarannsóknir undir handleiðslu próf. Michael J. Welsh, og lauk doktorsprófi frá Háskóla Íslands 2004, sem byggðist á þeim rannsóknum. Ólafur stofnaði til samstarfs við vísindamenn við HÍ og kom hópurinn m.a. á fót nýju frumræktunarlíkani. Uppgötvanir hópsins urðu grunnur að stofnun sprotafyrirtækisins EpiEndo Pharmaceuticals, sem vinnur nú að hönnun nýrra lyfja.
Ólafur hefur birt vísindagreinar í innlendum og erlendum fræðiritum, sinnt akademískum leiðbeinanda- og prófdómarastörfum hérlendis og í Svíþjóð. Hann starfaði sem lektor í sjúkdómafræði við lyfjafræðideild HÍ 2004-2009, og er nú stundakennari við heilbrigðisvísindasvið skólans.
Ólafur starfaði á skrifstofu kennslu-, vísinda-, og þróunar Landspítala frá 2005-2007, m.a. við endurbætur á skipulagi kandídatsárs. Hann var aðstoðarmaður framkvæmdastjóra lækninga 2007-2009, starfandi framkvæmdastjóri lækninga 2009-2011 og skipaður frá 2011-2016. Ólafur hefur starfað sem lyflæknir og lungnalæknir frá árinu 2000 og sinnir nú göngudeildarmóttöku einu sinni í viku og vaktþjónustu u.þ.b. einu sinni í mánuði.