Efter sitt genombrottsarbete Matteus folkskola i Stockholm (1899–1901), en modern pionjärbyggnad, intog Nilsson i 30 år en ledande ställning som skolarkitekt. Bland hans övriga byggnader märks det radikala kontorshuset Regeringsgatan 9 i Stockholm (1911–12, rivet 1972; huvudfasaden återuppsatt på Drottninggatan 33) samt Åmots kyrka i Gästrikland (1914–17).