Den svenske målvakten fick chansen eftersom Emiliano Martínez stängdes av efter kvartsfinalen.
Olsen släppte in första målet mot Olympiakos efter en kvart och sedan kom det andra efter ytterligare en kvart.
Aston Villa hämtade ikapp 0–2-underläget men kort efter kvitteringen fick laget en straff emot sig.
2–3 och fullbordat hattrick av Ayoub El Kaabi på straffen följdes upp av ett skott från Santiago Hezze som Olsen inte lyckades hålla när det styrdes på vägen fram.
Aston Villa föll med 2–4 efter att Douglas Luiz missat en straff i slutminuterna. Något som den store Aston Villa-supportern Prins William på läktaren inte njöt av att se.
I halvtid uppstod ett sjukdomsfall på Villa Parks läktare.
Speakern meddelade att publiken var tvungen att utrymma en sektion för att ge utrymme för sjukvårdspersonal. En Aston Villa-supporter fördes till sjukhus med ambulans.
Brittiska tv-bolaget TNT Sports uppgav i sin sändning, skriver The Mirror, att personen drabbades av hjärtstopp. Personens tillstånd är oklart.