Nilsson deltog i det inre utsmyckandet av ett antal prestigefulla byggnader i Göteborg men gjorde sig även bekant som skicklig oljemålare med motiv hämtade såväl från Värmland och västgötabygden som från Lappland. Han är i dag främst ihågkommen som "fjällmålare". Även "isiga" landskap.
I början av 1900-talet gjorde Olof W. Nilsson flera offentliga utsmyckningar i Karlstad, bland annat vägg- och takmålningar i trapphuset i Sockerslottet och takmålningen i festsalen på Grand Hotell (1904).