Ha iniziato a giocare a livello giovanile nello Skagen I.K. e, successivamente, nel Frederikshavn.
Nel maggio 1993, a sedici anni, è passato all'Odense.
È stato prestato al Lyngby a gennaio 1996, con cui ha segnato 10 reti in 13 apparizioni. Quando il contratto con l'Odense è scaduto, nell'estate dello stesso anno, si è trasferito in Germania, al Fortuna Düsseldorf. Non ha però avuto successo in questa avventura e, un anno e mezzo dopo, è tornato in patria per giocare con il Copenaghen, in cambio di seicentomila marchi.[senza fonte] Ha giocato tre anni e mezzo al Copenaghen, con la vittoria in Coppa di Danimarca nel 1997, diventato il miglior marcatore della squadra nel 1998, 1999 e 2000; inoltre, nel 1999 è stato eletto "Calciatore dell'anno del Copenaghen".[senza fonte]
È stato prestato al Grimsby Town, nella First Division, a ottobre 2000. Il club, prima del suo arrivo, ha avuto diversi problemi in attacco. Dopo la scadenza del prestito, a marzo 2001, è passato al Wimbledon, a parametro zero. A dicembre dello stesso anno è stato prestato al Norwich City, squadra con la quale ha segnato 5 reti in altrettante gare. Queste prestazioni hanno spinto l'allora manager, Nigel Worthington, ad acquistarne il cartellino per poco più di 200.000 sterline.[senza fonte] Nel maggio 2002, sempre col Norwich City, ha raggiunto la finale dei play-off della First Division. Comunque, non è riuscito a mantenere la media reti del periodo in prestito e ha chiesto di tornare in Danimarca ad agosto 2003.
Ha quindi firmato per l'Aalborg, con cui è tornato a segnare con regolarità.
Nel 2005 ha firmato per i rivali del Midtjylland, che lo hanno acquistato per sostituire l'egizianoMohamed Zidan. A maggio 2006 è stato lasciato partire dal Midtjylland e ha così potuto firmare per lo Start. In Norvegia ha segnato 7 reti in 21 partite.
Il 20 luglio 2007 ha firmato un contratto triennale con l'Odense. Il 26 febbraio 2008, è stato ceduto in prestito allo Strømsgodset, per il resto dell'anno.
A gennaio 2009 è stato ceduto a titolo definitivo al Brann, nell'operazione che ha portato Njougu Demba Nyren all'Odense.[1] Ha esordito, con la nuova squadra, il 16 marzo, nella sconfitta per tre a uno contro il Sandefjord.[2]
Nielsen ha giocato, tra il 1996 e il 1997, 8 partite per la Danimarca under 21, mettendo a segno 3 reti.
Allenatore
Nel 2011, è diventato allenatore del Nest-Sotra. Nel campionato 2013, ha guidato la squadra alla promozione in 1. divisjon. Il 9 ottobre 2013, ha comunicato alla società la sua volontà di lasciare il club al termine della stagione.[4] Il 13 novembre successivo, entrò nello staff tecnico di Ronny Deila allo Strømsgodset.[5]
Il 7 giugno 2014, venne nominato temporaneamente nuovo allenatore dello Strømsgodset, a causa del passaggio di Deila al Celtic.[6] Come rivelato da Jostein Flo, dirigente del club, la soluzione sarebbe potuta diventare anche definitiva.[6] Ciò venne confermato il 6 agosto dello stesso anno, quando lo Strømsgodset annunciò che Nielsen aveva firmato un contratto valido per i successivi tre anni e mezzo.[7]
Il 27 maggio 2015 rassegnò le proprie dimissioni da allenatore dello Strømsgodset.[8] Il 17 giugno venne ingaggiato dal Lyngby.[9]