Na Evropskom prvenstvu u košarci za igrače do 20 godina održanom u Sloveniji i Italiji Teodosić je osvojio zlatnu medalju i bio je proglašen za najkorisnijeg igrača prvenstva. Selektor SrbijeZoran Slavnić ga je uvrstio u tim za Evropsko prvenstvo u košarci 2007., na kom reprezentacija Srbije nije uspela da se plasira u drugi krug prvenstva.
Nakon prvenstva Teodosić je postao član KK Olimpijakosa. U Olimpijakosu Teodosić je imao uspone i padove. Trener Panajotis Janakis je prednost davao iskusnijem Papalukasu. Teodosić je sa Olimpijakosom u sezoni 2008/2009 stigao do finala grčkog prvenstva i kupa i polufinala Evrolige, ali je Panatinaikos slavio u sva tri slučaja.
Teodosić je sa reprezentacijom Srbije na Evropskom prvenstvu 2009. osvojio srebrnu medalju. Bio je najbolji asistent prvenstva i izabran je u prvu petorku prvenstva. Na svetskom prevenstvu 2010. u Turskoj, u četvrtfinalnom meču protiv Španije, postigao je pogodak sa 9 metara, 3 sekunde do kraja, čime je Srbija prošla u polufinale. Na kraju turnira Teodosić je izabran u najbolju petorku prvenstva.
Na završnom turniru Evrolige 2009/10. je proglašen za MVP, a FIBA Evropa ga je izabrala za najboljeg igrača u 2010. godini.