Nilsson har ställt upp i sju världsmästerskap, det första i Chanty-Mansijsk 2003. Hans bästa resultat är fyra sjätteplaceringar vilka han tog i stafetten i Oberhof 2004, mixstafetten i Pokljuka 2006, sprinten i Antholz 2007 och i stafetten i Östersund 2008.