他被描述为“现代角色演员”，他的角色包括《兄弟啊，你在哪里？（2000 年）、《少数派报告》（2002 年）中的吉迪恩、《洞》（2003 年）中的彭丹斯基博士、《叙利亚人》（2005 年）中的小丹尼·道尔顿、漫威电影宇宙中的塞缪尔·斯特恩斯、《林肯》（2012 年）中的理查德·谢尔、《巴斯特·斯克鲁格斯的歌谣》（2018 年）中的主角和《老亨利》（2021 年）中的亨利·麦卡蒂。他在 HBO 限定剧《守望者》（2019 年）中饰演韦德·蒂尔曼/镜子，并因此获得了 2020 年评论家选择电视奖剧情类剧集最佳男配角提名。

尼尔森的导演作品包括《上帝之眼》（1997），该片获得圣丹斯评审团大奖和独立精神奖提名;O（2001），对奥赛罗的现代改编;以及大屠杀剧《灰色地带》（2001 年）。《上帝之眼》和《灰色地带》都改编自尼尔森自己的戏剧。