Николай Нилович Пронин родился 10 февраля 1895 года в селе Береза, ныне Оленинского района Тверской области.
С 1916 года Пронин служил в русской императорской армии и был выпущен из Алексеевского военного училища в чине поручика. Участвовал в Первой мировой войне на Северо-Западном фронте, занимая должность командира роты.
С 1919 года Пронин служил в РККА, участвуя в Гражданской войне против белополяков и в ликвидации вооруженных формирований на Украине. В этот период он занимал различные должности, включая командира роты, помощника командира полка, командира стрелкового батальона и начальника штаба стрелковой дивизии Белорусского Военного округа.
В 1927 году Пронин закончил Военную академию имени М. В. Фрунзе. С 1934 года он работал на различных должностях в этой академии, включая начальника кафедры общей тактики, временно исполняя обязанности заместителя начальника по учебной и научной работе и затем начальника командного факультета.
В июне 1941 года Пронин был назначен командиром 1-й Московской стрелковой дивизии на Западном фронте, где оборонял район Можайска. В июле того же года он стал командующим 34-й армией на Северо-Западном фронте, принимавшей участие во фронтовом контрударе в районе Старой Руссы.
В сентябре 1941 года Пронин был назначен начальником Главного управления всеобщего военного обучения Народного комиссариата обороны.
С июня 1946 года он работал старшим инспектором в Инспекции стрелковых войск Главной инспекции Сухопутных войск.
В октябре 1951 года Пронин был назначен председателем Московского городского оргкомитета Добровольного общества содействия армии, авиации и флоту.
Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, медалями.
В 1953 году генерал-лейтенант Николай Нилович Пронин вышел в отставку и провел остаток своей жизни в Москве, где скончался 9 апреля 1967 года.
