W reprezentacji Portugalii Nélson Pereira zadebiutował w 2002 roku. W tym samym roku António Oliveira powołał go do 23–osobowej kadry na mistrzostwa świata. Na mundialu Portugalczycy zajęli trzecie miejsce w swojej grupie i odpadli z turnieju. Na imprezie tej Nélson po Vítorze Baíi oraz Ricardo był trzecim bramkarzem „Selecção das Quinas"