Ο Νίκος Αρσενόπουλος αποκτήθηκε το 2016 από τον Ολυμπιακό, όντας ένας από τους ανερχόμενους παίκτες, κάνοντας καταπλητικές εμφανίσεις με το BAC αλλά και τις μικρές Εθνικές ομάδες.
Την σεζόν 2018-2019 δόθηκε με την μορφή δανεισμού στο Ψυχικό όπου με προπονητή τον Γιώργο Ρεμεντέλα έδειξε σημάδια προόδου (13,8 π., 3,1 ριμπ., 2,6 ασίστ), ενώ την περσινή σεζόν αγωνίστηκε με την αναπτυξιακή ομάδα του Ολυμπιακού στο πρωτάθλημα της Α2, έχοντας 8,1 πόντους και 1,6 ριμπ.
Το τελευταίο διάστημα, φαινόταν ότι υπήρχε διαφορά στο οικονομικό, και έτσι με τις διαπραγματεύσεις να μην οδηγούνται σε αποτέλεσμα, ο 20χρονος γκαρντ είναι πλέον ελεύθερος στο να βρει το επόμενο βήμα της καριέρας του.