Er inszenierte das Musiktheaterstück "In Vain" von Georg Friedrich Haas am Theater Basel. Sein Kurzfilm "Rodakis" wurde 2008 zu den 58. Internationalen Filmfestspielen Berlin eingeladen. 2015 leitete Olaf Nicolai die siebenmonatige performative Installation "Giro" auf dem Dach des Deutschen Pavillons auf der 56. Biennale von Venedig. Im Jahr 2021 wurde sein 24-Stunden-Film "MARX" gleichzeitig in sechzehn Institutionen weltweit gezeigt. Eine Auswahl von Gruppenausstellungen, an denen Olaf Nicolai beteiligt war, sind die DOCUMENTA 14 (2017), die Biennale Venedig (2015, 2005 und 2001), die Berlin Biennale (2014 und 1998), die Busan Biennale (2012), die Thessaloniki Biennale (2011), Manifesta 7 (2008), der vierten Gwangju Biennale (Korea, 2002), Biennale Sydney (2002), "Être nature", Fondation Cartier (Paris, 1998), "Documenta X" (Kassel, 1997). Er nahm auch an Gruppenausstellungen in Institutionen wie dem Museum of Modern Art New York, dem MIT / Massachusetts oder dem Moderna Museum Stockholm teil. Olaf Nicolai erhielt 2018 den Wilhelm-Loth-Preis der Stadt Darmstadt. Darüber hinaus wurde er 2017 für seinen Beitrag zur DOCUMENTA 14 mit dem Karl-Sczuka-Preis für Radiokunst, dem Kunstpreis der Stadt Wolfsburg (2002) und dem Kunstpreis der Böttcherstraße in Bremen (1999) ausgezeichnet. Er erhielt Stipendien der Villa Aurora in Los Angeles (2008), des IASPIS (Stockholm, 2000), des PS1 (New York, 1998) und der Villa Massimo in Rom (1997/98). Im Jahr 2014 realisierte er ein Mahnmal für die Opfer des NS-Militärs am Ballhausplatz in Wien, Österreich, sowie eine permanente künstlerische Innenausstattung für die Neubauten der "Meisterhäuser Gropius und Moholy-Nagy" am Bauhaus Dessau. Von 2019 bis 2022 arbeitete Nicolai an einem umfangreichen Archiv- und Publikationsprojekt "A spindleful. here. again. / Casting an Echo: Architecture of Sericulture" (in Zusammenarbeit mit dem Seidenmuseum Tiflis, dem Goethe-Institut und dem Haus der Kulturen der Welt, Berlin), aus dem auch die Arbeit für die Ausstellung in Venedig hervorging. Derzeit lebt und arbeitet Olaf Nicolai in Berlin.