Nilsen har teologisk embetseksamen fra 1984 og praktikum fra 1992, begge fra Menighetsfakultetet. Hun har vært kateket i Sør-Varanger fra 1985 til 1988, prestevikar i Finnmark og Oslo), generalsekretær i Norges kristne råd fra 1994 til 2001, og fra 2003 til 2008 leder av Mellomkirkelig råd. Fra 2002 til 2008 var hun prost i Solør, Vinger og Odal prosti i Hamar bispedømme.