Helga Niessen zdobyła dwa złote medale olimpijskie podczas Letnich Igrzysk Olimpijskich rozgrywanych w Meksyku w 1968 roku. Podczas tej imprezy były rozgrywane dwa turnieje tenisowe: gra demonstracyjna (Demonstration) oraz gra pokazowa (Exhibition). Turniej demonstracyjny trwał od 14 do 20 października 1968 roku, a Niessen straciła w nim zaledwie jednego seta – w półfinale pokonała Julie Heldman wynikiem 6:3, 1:6, 6:3. W meczu mistrzowskim pokonała rozstawioną z numerem pierwszym Peaches Bartkowicz 6:4, 6:3. W grze podwójnej wystąpiła wspólnie z Eddą Buding i w meczu o złoto pokonały Rosie Darmon i Julie Heldman 6:3, 6:4. Miała drugą okazję w karierze, aby zdobyć potrójną koronę turnieju, lecz w parze z Jürgenem Fassbenderem przegrała z duetem Julie Heldman–Herb Fitzgibbon 1:6, 3:6.
Kolejnym znakomitym rokiem dla niemieckiej tenisistki był sezon 1970. W lutym w Moskwie pokonała w finale reprezentantkę gospodarzy Olgę Morozową 7:5, 2:6, 6:3. Miesiąc później w decydującym meczu w Monte Carlo ograła Gail Sherriff Chanfreau 9:7, 6:3. W kwietniu w Nicei w półfinale ponownie powstrzymała Sherriff Chanfreau 6:4, 7:5, by w meczu mistrzowskim triumfować nad Julie Heldman 6:2, 8:6. Tydzień później ponownie wygrała turniej w Monte Carlo, tym razem po finale z Kerry Melville 6:4, 6:1.