Kariera reprezentacyjna W reprezentacji Danii Nielsen zadebiutował 17 czerwca 1964 w przegranym 0-3 meczu Pucharu Narodów Europy z ZSRR. Dania zajęła ostatnie, czwarte miejsce a Nielsen wystąpił w obu jej meczach. Ostatni raz w reprezentacji wystąpił 22 października 1967 w wygranym 3-0 meczu Mistrzostw Nordyckich z Finlandią. Od 1964 do 1967 roku rozegrał w kadrze narodowej 28 meczów.
Mecze i gole w reprezentacji#DataMiastoPrzeciwnikGolWynikRozgrywki1. 17.06.1964 Barcelona 0:3 Euro 642. 20.06.1964 Barcelona 1:3 Euro 643. 28.06.1964 Malmö 1:4 Mistrzostwa Nordyckie4. 06.09.1964 Helsinki 1:2 Mistrzostwa Nordyckie5. 11.10.1964 Kopenhaga 2:0 Mistrzostwa Nordyckie6. 21.10.1964 Kopenhaga 1:0 el. MŚ7. 29.11.1964 Ateny 2:4 el. MŚ8. 01.12.1964 Tel Awiw-Jafa 1:0 towarzyski9. 05.12.1964 Bolonia 1:3 towarzyski10. 09.06.1965 Kopenhaga 3:1 Mistrzostwa Nordyckie11. 20.06.1965 Kopenhaga 2:1 Mistrzostwa Nordyckie12. 27.10.1965 Moskwa 0:6 el. MŚ13. 30.05.1966 Kopenhaga 0:0 towarzyski14. 21.06.1966 Esbjerg 1:3 towarzyski15. 26.06.1966 Kopenhaga 0:1 Mistrzostwa Nordyckie16. 03.07.1966 Kopenhaga 0:2 towarzyski17. 18.09.1966 Helsinki 1:2 Mistrzostwa Nordyckie18. 21.09.1966 Budapeszt 0:6 el. ME19. 26.10.1966 Kopenhaga 3:1 towarzyski20. 06.11.1966 Sztokholm 1:2 Mistrzostwa Nordyckie21. 30.11.1966 Rotterdam 0:2 el. ME22. 24.05.1967 Kopenhaga 0:2 el.