Πολύ λίγες πληροφορίες έχουν φτάσει σε εμάς για τη ζωή του Αγίου Νίλου. Γεννήθηκε το 1433 στην αυτοκρατορική πόλη της Μόσχας και προερχόταν από την ευγενή οικογένεια των Μάικοφ. Σε νεαρή ηλικία, αρνήθηκε να παντρευτεί και πέρασε το μεγαλύτερο μέρος της ζωής του (περίπου πενήντα χρόνια) ως μοναχός. Ο μοναχός ξεκίνησε τη μοναστική του ζωή στο μοναστήρι Kirilo-Belozersk, όπου απολάμβανε την καθοδήγηση του σοφού και αυστηρού γέροντα Paisii Yaroslavov, αργότερα ηγούμενου της Μονής Trinity-Sergius. Λίγο καιρό αργότερα, μαζί με τον μαθητή και συνεργάτη του, μοναχό Ιννοκέντιο, πήγαν σε προσκύνημα στους ιερούς τόπους της Ανατολής. Πέρασε αρκετά χρόνια στο Άγιο Όρος και στα μοναστήρια της Κωνσταντινούπολης, μελετώντας κάθε είδους μοναστικό ασκητισμό, ιδιαίτερα τον τρόπο ζωής της Σκήτης, που δεν είχε ασκηθεί στη Ρωσία μέχρι τότε. 
Πολύ προσεκτικά, π. Ο Νιλ ερεύνησε και βίωσε τις διδασκαλίες των σοφών αρχαίων Πατέρων της Εκκλησίας: ο Μέγας Αντώνιος, ο Εφραίμ ο Σύριος, ο Ισαάκ ο Σύριος, ο Μπαρσονόφυ, ο Ιωάννης της σκάλας, ο Μάξιμος ο Ομολογητής, ο Ησύχιος, ο Πέτρος της Δαμασκού και άλλοι. Και έχοντας αγαπήσει τον τρόπο ζωής της Σκήτης, ο μοναχός σκέφτηκε πώς, κατά την άφιξή του στην πατρίδα του, θα εισήγαγε αυτή τη νέα τάξη εδώ, στην εικόνα των Ανατολικών ασκητών. Πριν από αυτόν, υπήρχαν δύο τύποι μοναχισμού στη Ρωσία: κενοβιτικός και ερημίτης. Ο Νείλος σηματοδότησε την αρχή του τρίτου, του μεσαίου μονοπατιού του ασκητισμού: οι μοναχοί εγκαταστάθηκαν ο ένας από τον άλλο σε τέτοια απόσταση που μπορούσαν να ακούσουν μόνο τις φωνές του άλλου, και ο καθένας ασκητικοποιήθηκε ξεχωριστά, στη μοναξιά.
Στα βαθιά δάση της περιοχής Vologda, στις όχθες του άγνωστου ποταμού Sorka, ο σεβάσμιος γέροντας ανέστησε ένα σταυρό, έχτισε πρώτα ένα παρεκκλήσι και ένα απομονωμένο κελί και έσκαψε έναν θησαυρό μαζί του, και όταν αρκετοί αδελφοί συγκεντρώθηκαν για να ζήσουν μαζί του, ανέστησε μια ξύλινη εκκλησία στο όνομα της παρουσίασης του Κυρίου. Τα κελιά χτίστηκαν σε υψόμετρο: το καθένα χωρίστηκε από το άλλο και από το ναό σε απόσταση αναπνοής. Οι περιπλανώμενοι, ακολουθώντας το παράδειγμα των Ανατολικών μοναχών, συγκεντρώθηκαν στο ναό για κοινή προσευχή μόνο τα Σάββατα, τις Κυριακές και τις αργίες, τις άλλες μέρες όλοι προσευχήθηκαν και εργάστηκαν στο κελί του. Έτσι εμφανίστηκε η πρώτη ρωσική Σκήτη με νέο χάρτη εκείνη την εποχή, δανεισμένη από τον Άγιο Νείλο στο Άγιο Όρος.
Όταν πέθανε, ο μοναχός Νιλ, λόγω της ακραίας ταπεινοφροσύνης του, άφησε την ακόλουθη Διαθήκη:
Στο όνομα του Πατρός και του Υιού και του Αγίου Πνεύματος. Κληροδοτώ στους πιστούς κυρίους και αδελφούς μου την ουσία του χαρακτήρα μου. Σας παρακαλώ, ρίξτε το σώμα μου στις ερήμους, για να το καταβροχθίσουν τα θηρία και τα πουλιά: επειδή αμάρτησε στον Θεό να τρώει πολύ, και είναι ανάξιο ταφής. Εάν δεν δημιουργήσετε ένα χαντάκι, τότε, έχοντας απολιθώσει ένα χαντάκι στον τόπο όπου ζούμε, θάψτε με με κάθε ατιμία. Προσέξτε τα λόγια που κληροδότησε ο μεγάλος Αρσένι στον μαθητή του, λέγοντας: Θα σταθώ μαζί σας στην κρίση, αν σε ποιον δίνετε το σώμα μου. Διότι ήμουν επίσης προσεκτικός, ακριβώς σύμφωνα με τη δύναμή μου, ώστε να μην είμαι άξιος της τιμής και της δόξας αυτού του κόσμου, όπως σε αυτή τη ζωή, έτσι και μετά το θάνατό μου. Προσεύχομαι σε όλους, για να προσευχηθούν για την αμαρτωλή ψυχή μου, και ζητώ συγχώρεση από όλους, και μπορεί να υπάρξει συγχώρεση από μένα, ο Θεός να μας συγχωρήσει όλους.
Ο μεγάλος γέροντας αναχώρησε στον Κύριο στις 7 Μαΐου 1508, την τρίτη εβδομάδα μετά το Πάσχα, οι άγιες Μυροφόρες γυναίκες, ηλικίας 75 ετών από τη γέννηση. Τα λείψανα του, θαμμένα στο μοναστήρι που ίδρυσε, έγιναν διάσημα για πολλά θαύματα.