ニューヨーク・セントラル鉄道の社主コーネリアス・ヴァンダービルト2世と、その妻のアリス・クレイプール・グウィンの間の第3子、次男として生まれた。家庭教師に教育を受けた後、ニューハンプシャー州コンコードにある上流子弟向けの私立校セント・ポールズ・スクールを経て、1895年にイェール大学の人文学の学位を取得した。そのまま同大学に残り、1899年に哲学の学位を取得した。また父祖と同じく機械技術に深い関心を寄せ、機械工学の学位も取得している。1892年に兄のウィリアム・ヘンリー・ヴァンダービルト2世が22歳で夭折したため、父の後継ぎと見なされるようになった。しかし大学在学中だった1896年8月に、父の反対を押し切って銀行家の娘グレース・グレアム・ウィルソンと結婚したため、両親や弟妹の多くと絶縁状態となり、事実上廃嫡された。1899年に父が死んだとき、その7000万ドルの遺産の大部分は、ネイリーのすぐ下の弟アルフレッド・グウィン・ヴァンダービルトに受け継がれ、ネイリーが受け取ったのはわずかに50万ドルと、100万ドル分の信託財産であった。アルフレッドは父の遺言の一部の執行を差し止め、廃嫡された兄に600万ドルの相続分を確保してやった。ネイリーは1926年になってようやく母アリスと和解した。ネイリーと妻グレースは生涯連れ添い、間に長男コーネリアス・ヴァンダービルト4世（1898年 - 1974年）、長女グレース・ヴァンダービルト（1899年 - 1964年）の1男1女の2人の子女をもうけた。また1914年に男子のいない叔父ジョージ・ワシントン・ヴァンダービルト2世から、ニューヨーク5番街640番地にある邸宅を相続した。ネイリーは技術者、発明家としても知られ、機関車、貨物運搬車の技術的改善に関する特許を生涯に30以上取得し、多額の特許権使用料を受け取っていた。発明の最も重要なものの中には、燃料効率を格段に高める機関車の波状形火室や、シリンダー型貨物運搬車、革新的な形状の機関車などがある。さらに、彼はロンドンとパリを旅行中にニューヨークにも地下鉄網を築くことを思いつき、オーガスト・ベルモント・ジュニア（August Belmont, Jr.）と共同で、ニューヨーク最初の地下鉄運営会社となるインターボロー・ラピッド・トランジット（Interborough Rapid Transit Company）を創業した。1901年、ネイリーはニューヨーク州軍第20歩兵連隊所属の少尉に任官し、以後1934年まで軍隊に籍を置いた。1916年にはパンチョ・ビリャ討伐のためメキシコ国境で戦い、第1次世界大戦では第102工兵大隊の指揮官として海外に赴いた。最終的には准将にまで昇進し、第25歩兵旅団の旅団長を務めた。合衆国政府、ニューヨーク州政府、ベルギー政府から数々の勲章を授与されたほか、フランス政府からレジョンドヌール勲章の上級勲章を授けられた。第1次大戦後、ネイリーは妻を伴ってヨーロッパに何度も旅行し、元ドイツ皇帝ヴィルヘルム2世やその弟のプロイセン王子ハインリヒ、ベルギー王アルベール1世、ノルウェー王太子オーラヴ、ルーマニア王妃マリア、イラン皇帝レザー・シャー、イギリス王ジョージ5世らの主だったヨーロッパ王族たちと交友関係を深めたり、旧交をあたためた。他のヴァンダービルト一族と同様、ネイリーもまたヨットを趣味とし、多くのヨット関係の組織に理事として名を連ねた。1903年、彼の所有するヨット「リライアンス号（Reliance）」はアメリカスカップで優勝した。また1910年にはネイリーのヨットがニューヨーク・ヨットクラブ（New York Yacht Club）主催のキングズカップで優勝した。1942年、ネイリーは休暇で赴いたフロリダ州マイアミビーチでヨットに乗船中、脳内出血のため死去した。ネイリーはすでに1940年、ニューヨーク5番街640番地の邸宅をアスター家（Astor family）に売却していたが、彼の家族は1945年まで同邸宅の使用権を認められていた。遺骸は一族の墓所のあるスタテン島のモラヴィア共同墓地（Moravian Cemetery）に埋葬された。
告訴・告発の法的効果としては、司法警察員による事件の書類及び証拠物の検察官への送付義務（刑訴法242条）、検察官による起訴又は不起訴の場合の告訴人・告発人への処分通知義務（刑訴法260条）、検察官に請求があった場合の不起訴理由の告知義務（刑訴法261条）などの発生がある。（なお、行政機関での効果であるが、告訴・告発が刑事行政手続きとして受理され、検察が受け取っている場合、犯罪事態は「告訴人（告発人）」「被疑者」「罪名」の組ごとに一つ一つ事件番号（「平成29年1月3日検第123号」等）が割り振られて扱われる事になる（事件事務規程5条。つまり、同一犯罪事態について複数の事件番号が割り振られうるという事である））。また、当該の告訴・告発が不起訴となった場合は、検察官から交付された不起訴の処分通知書を用い、検察審査会法2条2項の事由により同法2条1項1号による検察審査会への公訴の審査の申立てが行えるようになる。（※告訴・告発の受理が行われていないとこの権利は発生しない。）なお、時おりある誤解であるが（刑事行政に関係する訴訟においては、不受理の言い訳として都道府県公安委員会や国（法務局訟務部職員）により裁判のミスリードを目的としてこの様な誤解となる主張がなされる事もあるが）、告訴・告発の受理があったとしても、捜査機関における捜査や、検察官による公訴が行われる事が法的に約束されているわけではない。捜査を行うのは捜査機関による職権の発動であり（ただし、収税官吏等からの犯則事件の告発（犯罪捜査規範74条）等の捜査が義務となる例外はある）、検察官は告訴・告発が受理され捜査が行われたとしても職権により事件を不起訴処分に付しうる（刑事訴訟法248条及びそれに基づく事件事務規程75条。よく報道で不起訴の事由として報じられる「嫌疑不十分」もここに記載がある（75条2項18号））。誤解には他に、既に捜査が行われている場合には、告訴・告発は受理できない、というものがあるが、これも誤りである。告訴・告発は告訴人・告発人が各々に行え、捜査機関側にはそのそれぞれについて受理の義務が存在し、また、不起訴処分の場合の検察審査会への審査の申立ても告訴人・告発人が各々に行える。・告訴・告発の受理の処分性について・・・東京高裁判決（平成２３年１１月１６日判決・告発不受理処分取消請求訴訟事件）は【告発状を返礼する行為は、抗告訴訟の対象となる行政処分に当たらない。】として、「口頭弁論を経ないで、これを棄却する」とした。しかし、民事訴訟法第２４９条（直接主義）で、「判決は、その基本となる口頭弁論に関与した裁判官がする。」と規定されており、また同法第２５３条（判決書）で「判決書には、次に掲げる事項を記載しなければならない。」と規定され、第四号の「口頭弁論の終結の日」の記載もなく、違法の疑義がある。　　しかし、告訴・告発については、原告大統領被告東京地検検事正の「答弁書」【本件告発状の返戻は、取消訴訟の対象となる「行政庁の処分その他公権力の行使」には該当しない】（平成１７年（行ウ）第３２号　処分取消請求事件）の主張とは逆に、京都府警察本部長の「告訴、告発は（中略）処分等の法律上の効果を期待する公法上の権利として認められているものである。」とする文書（平成１７年３月９日例規刑企第６号）がある。