Vainio julkaisi muutamia runokokoelmia ja suomensi ulkomaista kirjallisuutta, etenkin unkarilaisten kirjailijoitten teoksia. Hänen unkarin kielen opettajanaan toimi Antti Jalava.
Poimulehtiä : tunteita, muistoja ja mietteitä runoiksi soviteltuja. Weilin & Göös, Helsinki 1895
Suomalaisia. WSOY 1897
Mestarin edessä : uskonnollisia runoja ja virsiä. WSOY 1900
Liitonsanoja raamatusta kullekin vuoden päivälle : syntymäpäiväkirja. WSOY 1903
Pohjan Kyrön kirkko : opas Isonkyrön vanhassa kirkossa kävijöille, kirjoittanut N. E. W. Vaasa 1928
Suomennoksia
Mór Jókai : Kiusaaja : romaani ; unkarin kielestä suom. N. E. W. Allardt, Turku 1885, 2. painos Hj. Hagelberg, Tampere 1892
Kálmán Mikszsáth : Kunnon kansalaisia : viisitoista tarinaa ; unkarin kielestä suom. Niilo E. Vainio. Bergbom, Pori 1888
Mór Jókai : Unkarilainen Nábob, osat 1-3 ; unkarin kielestä suom. Niilo E. Vainio. WSOY 1889, 2. korj. painos Kirja, Helsinki 1917, 3. painos WSOY 1930
Mór Jókai : Zoltán Kárpáthy : romaani ; unkarin kiel. suom. Niilo E. Vainio. WSOY 1890
Kálmán Mikszsáth : Tarinoita ; unkarin kiel. suom. Niilo E. Vainio. WSOY 1891
Terveellinen oppi 4 : Epistola-saarnat kolmannen vuosikerran ehtoosaarnateksteihin, osaksi Lutheruksen kirjoituksista suom. osaksi tehnyt K. A. Troberg ; suom. N. E. Wainio. Luth. Evankeliumi-yhdistys, Kuopio 1892
Mór Jókai : Keltaruusu : kertomus Unkarin tasangolta. Otava 1894
Martti Luther : Huonepostilla ; uudestaan suom. Niilo E. Wainio. Suomen lutherilainen evankeliumi-yhdistys, Helsinki 1896, 2. painos 1902, 3. painos 1910, 4. kielellisesti korj. painos 1927, 6. kielellisesti korj. painos 1945
Johann Arndt : Paratiisin yrttitarha sisältävä Rukouksia Jumalan kuvan uudistukseksi ja elävän uskon harjoittamiseksi ; uudestaan suom. Niilo E. Wainio. WSOY 1897-1898
Theodor Kolde : Martti Luther : elämäkerta : 1 osa. WSOY 1901
Elias Schrenk : Neidon elämä evankeliumin valossa ; viidennestä saksalaisesta painoksesta suom. N. E. V. Söderström, Porvoo 1902
Theodor Kolde : Martti Luther : elämäkerta : 2 osa. WSOY 1903
Martti Luther : Herramme Jeesuksen Kristuksen ylimmäispapillinen rukous : (Joh. ev. 17 l.) ; saksankielestä suom. N. E. Vainio. Suomen luth. evank.-yhdistys, Mikkeli 1903
C. O. Rosenius : Lepohetkiä Jumalan sanan ääressä : lyhyitä tutkistelemuksia kullekin vuoden päivälle : Edellinen osa, koottu C. O. Roseniuksen kirjoituksista ; suom. N. E. W. WSOY 1904
C. O. Rosenius : Lepohetkiä Jumalan sanan ääressä : lyhyitä tutkistelemuksia kullekin vuoden päivälle : Jälkimmäinen osa, koottu C. O. Roseniuksen kirjoituksista ; suom. N. E. W. WSOY 1904
J. H. Leiner : Kasteen sakramentti : Lutherin Vähän Katekismuksen 4:nnen pääkappaleen selitys, saksankielstä suomensi N. E. Wainio. Suomen lutherilainen evankeliumi-yhdistys, Helsinki 1906
Martti Luther : Saarnoja vanhoihin (1:sen vuosikerran) evankeliumiteksteihin ; Lutherin kootuista teoksista valinnut ja järjestänyt M. Kreutzer ; suomensi N. E. Wainio. WSOY 1906
Carl Axel Skovgaard-Petersen : Miten saamme tietää Jumalan tahdon? : raamatuntutkielma ; 3:nnesta korjatusta alkup. painoksesta tekijän luvalla suomensi N. E. W. WSOY 1907
Carl Axel Skovgaard-Petersen : Silmäyksiä Jumalan rakkauden syvyyteen ; tekijän luvalla toisesta hänen korjaamastaan painoksesta suomensi N. E. W. WSOY 1907
Ferencz Csepreghy : Hevospaimen : unkarilainen kansannäytelmä : kolme näytöstä ; unkarin kiel. suom. N. E. W. Uusmaalaisten edistysseurojen toimituksia 12. WSOY 1908
Martti Luther : Kuolleitten ylösnouseminen : Apostoli Paavalin 1 Korintolaiskirjeen 15 luvun selitys. Suomen lutherilainen evankeliumi-yhdistys, Helsinki 1908
Kálmán Mikszsáth : Pyhän Pietarin sateenvarjo : kertomus Ylä-Unkarista 1-2. Kirja, Helsinki 1912
Gardonyi Ge´za : Viini : kuvaus Unkarin kansan elämästä ; unkarin kielestä suomensi N. E. W. Näytelmäkirjasto n:o 92. Kirja, Helsinki 1912
Johann Arndt : Totisesta kristillisyydestä 1 (Raamattu), uudestaan suomentanut N. E. Wainio. WSOY 1927
Johann Arndt : Totisesta kristillisyydestä 2 (Elämän kirja, Kristus), uudestaan suomentanut N. E. Wainio. WSOY 1927
Johann Arndt : Totisesta kristillisyydestä 3 (Omatunto), uudestaan suomentanut N. E. Wainio. WSOY 1927
Kálmán Mikszsáth : Mauri Jo´kai : elämäkerta. WSOY 1935