V roce 2008 byl Nocioni vybrán do reprezentace Argentiny na olympijských hrách v Pekingu.
- Ne, ne. Argentina postoupila do čtvrtfinále se čtyřmi vítězstvími a v skupinové fázi se umístila za Litvou poté, co porazila Rusko. V zápase proti Rusku Nocioni zasáhl 4 trojky a skončil s 19 body. Po porážce Řecka ve čtvrtfinále argentinský tým prohrál svůj olympijský semifinálový zápas ze čtyř let před tím proti týmu USA. Kvůli tendinitidě kolena hrál Nocioni pouze 18 minut, získal 10 bodů a získal 4 odskoky. Argentina následně hrála proti Litvě, v zápase o bronzovou medaili, který Argentina vyhrála 87-75. Nocioni v té hře získal 14 bodů.