Nygård-Nilssen kom tidlig i kontakt med den sentrale kulturhistoriske virksomheten, da han i 1922 fikk en assistentjobb ved Riksantikvarens kontor. Da han i 1927 hadde fullført magistergraden («Skulpturen i 19. og 20. aarhundrede»), fikk han vitenskapelig stilling ved embetet. I 1945 tok han doktorgrad med ei avhandling om norsk ovnsindustri («Norsk jernskulptur»).