Nelken trat 1931 der Spanischen Sozialistischen Arbeiterpartei (PSOE) bei und war im Oktober Kandidatin für die Wahlen der Agrupación Socialista in Badajoz. Sie wurde ins Verfassungsgebende Parlament gewählt. Damit war sie neben ihrer Parteigenossin Victoria Kent und Clara Campoamor vom Partido Republicano Radical eine der ersten drei Frauen im spanischen Parlament. Sie konnte ihren Sitz im November 1933 und Februar 1936 verteidigen. Obwohl sie eine Feministin war, sprach sie sich gegen das spanische Frauenwahlrecht aus; ihrer Meinung nach waren die Frauen noch nicht bereit dafür. Nelken war eine überzeugte Sprecherin für Agrarreformen und wurde von den Rechten aufgrund ihrer Herkunft und ihrer feministischen Überzeugungen angefeindet. Nach dem Asturischen Bergarbeiterstreik von 1934 wurde sie der militärischen Rebellion angeklagt, woraufhin sie Spanien verließ.