Nachdem Nilsson im Januar 2016 seine ersten Länderspiele im Rahmen der traditionellen Januartour der Nationalelf absolviert hatte, wechselte er im Februar innerhalb der Allsvenskan zu IF Elfsborg. Während er dort nur sporadisch zum Einsatz kam, berücksichtigte Nachwuchs-Auswahltrainer Håkan Ericson ihn im Kader der schwedischen U23 für die Olympischen Sommerspiele 2016. Dabei bestritt er die ersten beiden Gruppenspiele, verpasste jedoch mit der Mannschaft den Einzug in die K.O.-Runde. Zu Beginn der Spielzeit 2017 hatte er sich als Stammkraft in der Defensive bei seinem Klub durchgesetzt und gehörte anschließend im Sommer des Jahres zum Kader bei der U21-Europameisterschaft 2017, blieb dort aber ohne Einsatz und schied mit dem Titelverteidiger in der Gruppenphase aus.