Completó su doctorado en astronomía en 1911, con una disertación desacreditando la existencia de meteoros estacionarios radiantes.
Junto con el astrónomo británico William F. Denning, Olivier inició el estudio visual científico de los meteoros.
Desde 1912 hasta 1914 fue profesor de astronomía en el Agnes Scott College en Decatur, Georgia.
También sirvió como voluntario de verano en el Observatorio Yerkes.
Regresó a la Universidad de Virginia en 1914 como profesor ayudante, y se incorporó al personal del Observatorio Leander McCormick para trabajar en medidas de paralaje.