Nielsens kunstsyn var forankret i det naturalistiske og figurative billede, og han var en erklært motstander av impresjonismen. Historiemaleriet hadde en dominerende plass hos Nielsen, og han er blitt karakterisert som den siste trofaste mot de norrøne gudene og barske vikinger. Men Nielsen malte både hverdagsmiljøer, interiører, portretter og landskapsbilder.