Nilssen studerte teatervitenskap i USA og England, og var regiassistent ved Rogaland Teater før han kom til NRK i 1963. I NRK har han blant annet vært producer, redaksjonssjef i Filmavdelingen, programsjef i Kulturavdelingen, plansjef og assisterende fjernsynsdirektør, før han i 1993 ble fjernsynsdirektør. Stillingen som fjernsynssjef holdt han til 1998, da Hans-Tore Bjerkaas, tok over jobben. Samtidig med vervet i NRK, satt han som ordfører i Nordvision, i tidsrommet 1994–1997.