Natural de Capão Grande, então primeiro distrito de Vacaria, RS, Nylson Paim de Abreu nasceu em 4 de junho de 1936. Com o objetivo de estudar, mudou-se com a família para Lagoa Vermelha, no mesmo estado, em 1947. Obteve o primeiro emprego formal aos 14 anos, motivado pela necessidade de contribuir para o sustento familiar.
Interessado por assuntos relacionados a problemas sociais, foi eleito primeiro presidente da União Lagoense de Estudantes. Na oportunidade, postulou a criação de um ginásio público naquela cidade. Seu ideal foi concretizado em 1963, após audiência com o então Governador Leonel Brizola durante a solenidade de inauguração da Usina Hidrelétrica do Jacuí, ocorrida em setembro do ano anterior.
Foi preso, por motivos políticos, em 1964. Como consequência, embora aprovado em primeiro lugar no Banco Nacional de Comércio, foi impedido de assumir o cargo. Enquanto tramitou a ação penal, cuja acusação era de crime contra a Lei de Segurança Nacional (LSN), ficou impedido de prestar concursos públicos.
Formou-se em Ciências Jurídicas e Sociais, pela Universidade de Passo Fundo (UPF) em 1972. Atuou como advogado e consultor jurídico voltado à classe trabalhadora, em Erechim (RS), até 1987. No mesmo município, presidiu a seccional da Ordem dos Advogados do Brasil (OAB) entre 1981 e 1982 e exerceu o magistério jurídico superior na Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões (URI). De 1980 a 1987, produziu artigos jurídicos diversos para publicação em periódicos.
Em 1987 foi o único aprovado, no estado, para o cargo de procurador da Fazenda Nacional, assumindo vaga existente em Passo Fundo (RS). Em 1988, foi investido no cargo de juiz federal naquele município, sendo o primeiro a exercer a titularidade da Vara Federal e a Direção do Foro daquela Subseção Judiciária. Promovido por merecimento, em 09 de dezembro de 1994 tomou posse como desembargador no TRF4.
Sensibilizado com a morosidade na tramitação dos processos previdenciários - que correspondiam a cerca de 50% dos feitos distribuídos no Tribunal - Paim de Abreu propôs a criação de Turmas especializadas em Previdência Social. Assim, mediante o Assento Regimental nº 15, de 26 de dezembro de 1996, foi originada a 3ª Seção do TRF4, consolidando a almejada especialização.
Em 2000, concluiu pós-graduação em Direito Internacional pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
Nylson Paim de Abreu foi vice-presidente do TRF4 de 21 de junho de 2001 a 08 de maio de 2003, data em que assumiu a presidência em virtude da posse do então presidente do Tribunal, Teori Albino Zavascki, como ministro do Superior Tribunal de Justiça (STJ). Referido mandato perdurou até 23 de junho de 2003. No biênio 2003-2005 atuou também junto ao Tribunal Regional Eleitoral (RS), em vaga reservada a membro do TRF4.
Foi eleito presidente do Tribunal Regional Federal da 4ª Região em 2005, exercendo o cargo de 20 de junho daquele ano a 31 de maio de 2006. Aposentou-se em 02 de junho de 2006, voluntariamente, antes de atingir a idade para aposentadoria compulsória.
Em 2007, obteve o título de mestre em Direito pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Foi condecorado com o título de Advogado Exemplar, conferido pela OAB/RS, com a Ordem do Mérito Militar, no grau de Oficial, com a Medalha de Honra ao Mérito Cidade de Lagoa Vermelha, com o diploma de Honra ao Mérito conferido pela Câmara Municipal de Passo Fundo e com o título de cidadão de Porto Alegre, concedido pela Câmara Municipal.
Atualmente, mantém escritório de advocacia e consultoria na Capital gaúcha.
