Sachverhalt: A. Mit Entscheid vom 14. Juni 2001 verurteilte die Einzelrichterin des Bezirks Winterthur X._ wegen Diebstahls und versuchten Diebstahls zu zwei Monaten Gefängnis bedingt und zu einer unbedingten Landesverweisung von drei Jahren. Dieses Urteil erwuchs in Rechtskraft. B. Mit Eingabe vom 21. November 2001 stellte X._ beim Obergericht des Kantons Zürich ein Revisionsgesuch. Das Obergericht wies das Revisionsgesuch am 11. Januar 2002 ab. C. X._ erhebt eidgenössische Nichtigkeitsbeschwerde mit dem Antrag, der Beschluss des Obergerichts sei aufzuheben und das Revisionsgesuch sei gutzuheissen; eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Im Weiteren sucht X._ um Bewilligung der unentgeltlichen Rechtspflege und um aufschiebende Wirkung für seine Beschwerde nach. D. Die kantonale Nichtigkeitsbeschwerde gegen den Beschluss des Obergerichts wies das Kassationsgericht des Kantons Zürich mit Entscheid vom 26. Februar 2003 ab, soweit es überhaupt darauf eintrat. E. Die Staatsanwaltschaft verzichtete am 6. Mai 2003 auf Vernehmlassung.