Mellan 2007 och 2011 var Nilsson 2:e vice ordförande i kommunstyrelsen, tillika oppositionsråd, i Tyresö kommun. Sedan 2011 är Nilsson kanslichef för Socialdemokraterna i Stockholms stadshus. Nilsson har också varit ordförande för Socialdemokraterna i Jönköpings län 2001–2005.