Po powrocie do Norwegii Olaf i Magnus zostali wybrani królami, przy czym starszy z braci Magnus zarządzał zachodnią częścią kraju, a Olaf wschodnią. Wspólne rządy w królestwie trwały do czasu śmierci Magnusa II w 1069 r. Klęska Norwegów w 1066 r. w Anglii, gdzie zginęło ponad 4.000 wikingów, złamała ich potencjał militarny i zatrzymała trwającą od końca VIII w. ekspansję na wyspy brytyjskie. W tej sytuacji Olaf podpisał układ pokojowy nowym królem Anglii Wilhelmem Zdobywcą, a także z królem Danii Swenem II, którego córkę Ingridę pojął za żonę.
Olaf dbał o rozwój swego kraju, dzięki jego staraniom około 1070 r. ponownie lokowane zostało miasto Bergen, które po czasie stało się jednym z głównych grodów w kraju. Król założył biskupstwa w Bergen i Nidaros (dzisiejsze Trondheim), gdzie również ufundował nowe kościoły. Ponadto dzięki królowi w kraju powstały pierwsze gildie kupieckie. Za panowania Olafa prawdopodobnie po raz pierwszy zostały spisane obowiązujące w królestwie prawa. Król Olaf był pierwszym władcą Norwegii, który umiał czytać i pisać.