Olejniczak spielte seine ersten Profiturniere 2002 auf der drittklassigen ITF Future Tour. Zwei Jahre später gewann er dort jeweils seinen ersten Einzel- und Doppeltitel. 2005 gelang ihm im Doppel eine Serie von 17 Siegen auf der Future Tour, die ihm vier weitere Titel bescherte. Im August feierte er in Sopot sein Debüt auf der ATP World Tour. Er erhielt von den Turnierverantwortlichen eine Wildcard für das Doppel, wo er mit Maciej Dilaj gegen die drittgesetzten Argentinier Lucas Arnold Ker und Sebastián Prieto verlor. Er beendete das Jahr sowohl im Einzel als auch im Doppel in den Top 350.
2006 gewann er seinen ersten Titel auf der ATP Challenger Tour. Nachdem er zuvor nicht über das Viertelfinale hinauskam, gewann er in San Luis Potosí an der Seite von Daniel Garza sein erstes Finale. Durch einen weiteren Finaleinzug in León verbesserte er sich im Doppel um über 100 Ränge und belegte im Juli mit dem 206. Rang seine beste Platzierung in der Weltrangliste. Sein Davis-Cup-Debüt für Polen gab Olejniczak in der Partie gegen Nigeria. Er gewann seine beiden Einzelspiele und trug so zum 5:0-Erfolg seiner Mannschaft bei. Er wurde in seiner Karriere in drei Begegnungen im Einzel eingesetzt und hat eine Bilanz von 3:2.
Im Jahr 2008 gelang ihm im Einzel sein einziger Titelgewinn auf der Challenger Tour. In Mexiko-Stadt besiegte er im Finale den topgesetzten US-Amerikaner Sam Warburg. Nachdem er bei den Australian Open und French Open noch in der Qualifikation gescheitert war, überstand er diese in Wimbledon erstmals und stand in einem Grand-Slam-Hauptfeld. Dort musste er sich in der ersten Runde dem Top-30-Spieler Gilles Simon glatt in drei Sätzen geschlagen geben. Im August erreichte er mit dem 185. Rang sein Karrierehoch im Einzel. Im Doppel gewann Olejniczak in Aarhus und Stettin zwei weitere Titel und hielt sich in den Top 300.
Im März 2009 gewann er in Sarajevo seinen letzten Titel auf der Challenger Tour. Im Anschluss daran überstand er weder im Einzel noch im Doppel ein Viertelfinale, wodurch in der Weltrangliste abrutschte. Auf der Future Tour holte er noch zwei Doppel- und einen Einzeltitel, er beendete das Jahr 2010 dennoch im Einzel auf dem 468. Rang und im Doppel auf dem 786. Rang. Seinen letzten Einzelauftritt hatte er 2012 in der Qualifikation von Posen, seine Karriere beendete er zwei Jahre später nach einer Halbfinalniederlage bei einem Futureturnier in Italien.
Polen
Mexiko-Stadt
Sam Warburg
Raphael Durek
Aarhus
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Jean-Julien Rojer
David Marrero
Oliver Marach
Sarajevo
Konstantin Krawtschuk
James Auckland
Rogier Wassen