Εξελέγη Πατριάρχης στο τέλος του 1379 μετά την καθαίρεση του προκατόχου του, Μακαρίου. Έδρασε υπέρ της ειρήνευσης μεταξύ του Ιωάννη Ε' και του γιου του Ανδρόνικου Δ' των Παλαιολόγων εν μέσω δραματικών εξελίξεων: οι Τούρκοι είχαν ήδη καταλάβει την Ανατολία, εκτός του Πόντου, και επεκτείνονται στα Βαλκάνια, ενώ η Βυζαντινή Αυτοκρατορία είχε συρρικνωθεί στην Κωνσταντινούπολη και τα περίχωρά της, τη Θεσσαλονίκη, τη Χαλκιδική, τη Θεσσαλία, κάποια νησιά του Αιγαίου και το Δεσποτάτο του Μυστρά.
Ήταν λόγιος, εύγλωττος ρήτορας[2] και αγωνίστηκε για την πιστή τήρηση των εκκλησιαστικών κανόνων. Ήταν γνωστός για τις αντι-λατινικές θέσεις του και υπέρ των θέσεων του Γρηγορίου Παλαμά. Σώζεται επιστολή του προς τον Πάπα Ουρβανό ΣΤ΄ (1378-1389), στην οποία αναφέρει ότι ενδιαφέρεται για την επανένωση των Εκκλησιών, αλλά αυτή πρέπει να γίνει με σωστό τρόπο[3].
Το 1380-82 ο Νείλος αναγνώρισε στον Ιωάννη Ε΄ το δικαίωμα αυτοκρατορικής ανάμειξης στις εκκλησιαστικές υποθέσεις, ειδικά στην επιλογή Πατριάρχη. Η απόφαση αυτή επικυρώθηκε από τη Σύνοδο[4]. Επίσης, Σύνοδος που συγκάλεσε το 1380 αποφάσισε να εκλέξει ως Μητροπολίτη Κιέβου, με έδρα τη Μόσχα, τον βουλγαρικής καταγωγής Κυπριανό (1336-1406). Συνέγραψε πολλά έργα και κατά την Πατριαρχία του εξέδωσε πολλές συνοδικές πράξεις.
Πέθανε την 1η Φεβρουαρίου 1388[5]. Ο διάδοχός του εξελέγη μετά από περίοδο χηρείας του Θρόνου.
.svg)