Olesen imponerade för Södertälje i hockeyallsvenskan där det blev 53 poäng (20 mål och 33 assist) på 48 grundseriematcher. 25-åringen lånades även ut till SHL och Oskarshamn i fyra matcher där det blev fyra poäng.
Kontraktet med Brynäs är skrivet över två säsonger.
"Det känns jättebra, jag känner mig stolt och taggad på att få spela för Brynäs. Förhoppningsvis ser vi en positiv förändring kring covid-19-situationen så vi kan få spela inför publik igen. Jag har hört att Brynäs har bra supportrar så det vore verkligen kul att få uppleva det", säger Olesen till Brynäs hemsida.