Nilsen ble Norgesmester i tresteg i 1946, 1947, 1949, 1950, 1951 og 1952. Han tok sølvmedalje i 1948 og 1954, og bronse i NM i friidrett 1955. Han overtok dermed hegemoniet i norsk tresteg etter Kaare Strøm og Eugen Haugland, og hadde dominert trestegøvelsen før krigen.[2] Nilsen ble også Norgesmester i lengdehopp i 1949, og tok sølv i 1950 og bronse i 1946 og 1952.[3]
Nilsens personlige rekord i tresteg var 15,13 meter, satt under sommer-OL i 1952.[4] I lengdehopp var Nilsens personlige rekord 7,12 meter, satt på Bislett stadion i juni 1950.[5]
