Under Olympiska vinterspelen 1928 i St. Moritz i Schweiz blev Nilsson nummer fyra i backhoppningstävlingen. Tävlingen vanns av Alf Andersen från Norge före landsmannen Sigmund Ruud och Rudolf Burkert från Tjeckoslovakien. Nilsson var mycket nära en olympisk bronsmedalj. Han hoppade 53,5 meter i första omgången och 60 meter i andra.