W latach 2003–2006 był zastępcą Prokuratora Generalnego.
24 czerwca 2005 Olejnik jechał z Warszawy służbowo na otwarcie nowej siedziby prokuratury w Ostrowie Wielkopolskim. Uległ wówczas ciężkiemu wypadkowi samochodowemu na drodze krajowej nr 8 w Tomaszowie Mazowieckim wraz ze swoim kierowcą. Kierowca służbowego Opla Vectry stracił panowanie nad samochodem. Samochód przebił metalową barierkę, zjechał z nasypu i dachował. Według opinii biegłych, pojazd poruszał się z prędkością 150 km/h. Po wypadku przeszedł w stan spoczynku.
Minister sprawiedliwości Krzysztof Kwiatkowski przywrócił Kazimierza Olejnika do czynnej służby prokuratorskiej 27 listopada 2009.
W 2012 skrytykował wyjaśnienie katastrofy smoleńskiej. Po ujawnieniu zamiany ciał ofiar tragedii smoleńskiej Olejnik stwierdził, że to polscy prokuratorzy powinni być obecni w trakcie sekcji ofiar w Rosji, ponieważ „oględziny i sekcja to wręcz kanon pracy”. W związku z tą krytyką Prokuratura Generalna wszczęła przeciwko niemu postępowanie, jednak obie instancje sądu prokuratorskiego uniewinniły Olejnika, zaś kasację od tych wyroków złożoną przez prokuratora generalnego Andrzeja Seremeta oddalił Sąd Najwyższy określając ją jako „oczywiście bezzasadną”.