Nothhelm est sacré archevêque de Cantorbéry en 735[4]. Le pape Grégoire III lui envoie le pallium, symbole de son autorité, l'année suivante[5]. Il est possible qu'il ait été nommé par le roi Æthelbald de Mercie, dont il est l'un des conseillers[1]. Que ce soit ou non le cas, sa nomination, comme celle d'autres Merciens dans les années 730-740, reflète la montée en puissance du royaume de Mercie durant cette période[6].
En 736 ou 737, Nothhelm organise un synode pour régler une dispute concernant la propriété d'un monastère situé à Withington, dans le Gloucestershire. Neuf évêques y assistent, mais aucun roi[5]. La décision du synode est ainsi rendue sans supervision séculière, ce qui est inhabituel[7]. Nothhelm supervise également la réorganisation des diocèses de Mercie en 737. Il sacre Wittaévêque de Lichfield et Torhthelmévêque de Leicester[5]. C'est cette date qui marque la fondation concrète de l'évêché de Leicester, après plusieurs tentatives antérieures d'y établir un siège épiscopal[8]. Durant son bref archiépiscopat, il sacre également les évêques Cuthbertde Hereford, Herewaldde Sherborne et Æthelferthd'Elmham[5].
Bède dédie à Nothhelm son In regum librum XXX quaestiones, une réponse à trente questions sur les deux Livres des Rois que lui a posées l'archevêque[5]. Il est possible que Bède ait également écrit son De VIII quaestionibus pour lui[9].
Boniface écrit à Nothhelm durant son archiépiscopat pour lui demander une copie du Libellus responsionum du pape Grégoire le Grand, dont il a besoin dans son œuvre de missionnaire[10]. Il lui demande également des informations sur la date d'arrivée de la mission grégorienne en Angleterre[9]. L'historien Suso Brechter avance que cette copie du Libellus responsionum est un faux conçu par Nothhelm et un archidiacre romain. Ses arguments ont été réfutés par un autre historien, Paul Meyvaert, mais l'authenticité du texte, quoique généralement acceptée, reste imparfaitement prouvée[5].
(en) Nicholas Brooks, The Early History of the Church of Canterbury : Christ Church from 597 to 1066, Leicester University Press, , 402 p. (ISBN0-7185-0041-5).
(en) Catherine Cubitt, Anglo-Saxon church councils : c.650-c.850, London/New York, Leicester University Press, , 363 p. (ISBN0-7185-1436-X).
(en) Geoffrey Hindley, A Brief History of the Anglo-Saxons : The Beginnings of the English Nation, New York, Carroll & Graf Publishers, , 404 p. (ISBN978-0-7867-1738-5).
(en) Simon Keynes, « Nothhelm », dans Michael Lapidge, John Blair, Simon Keynes et Donald Scragg (éd.), The Wiley Blackwell Encyclopedia of Anglo-Saxon England, Wiley Blackwell, , 2e éd. (ISBN978-0-470-65632-7)
(en) Ann Williams, Kingship and Government in Pre-Conquest England c. 500–1066, Basingstoke (GB)/London/New York (N.Y.), Macmillan, , 243 p. (ISBN0-333-56797-8).
(en) Barbara Yorke, Kings and Kingdoms of Early Anglo-Saxon England, Londres, Seaby, , 218 p. (ISBN1-85264-027-8).