Nikolaj Villumsen est diplômé en histoire en 2009 à l'université de Copenhague. Pendant ses études, il effectue un stage auprès du député européen Søren Søndergaard. Il devient après son diplôme collectionneur au musée de Copenhague puis, en 2010, employé auprès de l'union nationale des étudiants danois[1].
Il est élu député au Folketing sous l'étiquette de la Liste de l'unité lors des élections législatives de 2011[2]. Il remporte un second mandat lors des élections législatives de 2015[3]. Au cours de sa carrière parlementaire, il exerce au cours du temps plusieurs rôle au sein de son groupe, comme celui de vice-président, de porte-parole pour les questions européennes, porte-parole pour les questions d'immigration et porte-parole politique[4].
En vertu des règles internes de la Liste de l'unité qui interdisent à une personne occupant un mandat électif depuis plus de sept ans consécutifs de se représenter, il ne peut être candidat à sa réélection lors des élections européennes de 2024[8].
Quelques mois après son départ du Parlement européen, il devient en consultant politique pour Danske Byggefag(da), un rassemblement de sept syndicats du secteur de la construction[9].
