Николай Нилович Пронин родился 10 февраля 1895 года в селе Береза, ныне Оленинского района Тверской области. В 1916 году Пронин служил в русской императорской армии и был выпущен из Алексеевского военного училища в чине поручика.
Принимал участие в Первой мировой войне на Северо-Западном фронте, занимая должность командира роты. С 1919 года служил в РККА, участвовал в Гражданской войне, принимая активное участие в борьбе с белополяками и в ликвидации вооруженных формирований на Украине.
С 1919 года и вплоть до 1927 года Николай Нилович Пронин занимал различные должности, такие как командир роты, помощник командира полка, командир стрелкового батальона, начальник штаба стрелковой дивизии Белорусского Военного округа.
В 1927 году он успешно окончил Военную академию имени М. В. Фрунзе. С 1934 года работал на должности начальника кафедры общей тактики Военной академии, а с 1938 года временно исполнял обязанности заместителя по учебной и научной работе начальника академии. В 1939 году назначен начальником командного факультета Военной академии имени М. В. Фрунзе.
В июне 1941 года Николай Нилович Пронин стал командиром 1-й Московской стрелковой дивизии на Западном фронте, участвуя в обороне района Можайска. В июле 1941 года назначен командующим 34-й армией на Северо-Западном фронте, под его командованием армия участвовала во фронтовом контрударе в районе Старой Руссы.
В сентябре 1941 года Николай Нилович Пронин стал начальником Главного управления всеобщего военного обучения НКО. С июня 1946 года работал старшим инспектором Инспекции стрелковых войск Главной инспекции Сухопутных войск.
В октябре 1951 года был назначен председателем Московского городского оргкомитета Добровольного общества содействия армии, авиации и флоту. В 1953 году генерал-лейтенант Николай Нилович Пронин вышел в отставку и проживал в Москве.
Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, медалями.
Николай Нилович Пронин ушел из жизни 9 апреля 1967 года.
