En 2008, Nocioni foi seleccionado para xogar con Arxentina nos Xogos Olímpicos de Beijing.
- Non. A Arxentina avanzou aos cuartos de final con catro vitorias, colocándose detrás de Lituania na fase de grupos, despois de derrotar a Rusia. No partido contra Rusia, Nocioni fixo 4 triples, terminando con 19 puntos. Despois de derrotar a Grecia nos cuartos de final, o equipo argentino perdeu a súa revancha nas semifinais olímpicas de 4 anos antes contra o equipo estadounidense. Debido á tendinite do xeonllo, Nocioni xogou só 18 minutos, anotando 10 puntos e asegurando 4 rebotes. A Arxentina xogou a continuación contra Lituania, no partido para a medalla de bronce, que a Arxentina gañou 87 x 75. Nocioni anotou 14 puntos nese partido.