Under oppholdet i Berlin var N. arkitektassistent ved siden av studiene, og etter tilbakekomsten til Christiania var han 1874–75 assistent hos Paul Due et halvt år før han etablerte egen praksis samme sted. I perioden 1878–82 var N. i kompaniskap med Holm Hansen Munthe, og 1886–96 hadde han et nært samarbeid med Henning Astrup, selv om N. formelt var firmaets eneinnehaver. N. var bygningssjef i Ålesund 1904–06 i den viktige gjenoppbyggingsperioden etter bybrannen, og hadde også noe arkitektpraksis der samtidig. Han var overlærer i bygningsklassen ved Den kgl. Tegneskole, Kristiania 1885–99. Ved sin utdannelse ved Bauakademie i Berlin fikk N. del i den tyske klassisistiske tradisjon utviklet under Schinkel tidlig på 1800-tallet. Han fikk en rekke større oppdrag der han utviklet sine evner til monumentale løsninger med sterk plastisitet i bygningskropp og detaljer. Mot slutten av 1800-tallet fikk han dessuten en rekke byggherrer som hadde økonomisk evne til å utstyre sine bygg med de beste materialer. N. hadde en meget stor produksjon av bygninger av alle funksjonstyper, og kvaliteten er gjennomgående meget høy. En lang rekke arkitekter har begynt sin karriere som assistent ved hans kontor. N. hentet for det meste sine forbilder fra europeisk renessanse- og barokkarkitektur, selv om han også tegnet mer nasjonalt pregede trebygninger. Blant hans første bygg er Villa Parafino, Parkvn. 45, Oslo (ca. 1876). Fasadene er oppført i pusset tegl og inspirert av italiensk høyrenessansearkitektur. Schiøllgården, Prinsens gt. 26, Oslo (1878–81), er et tidlig eksempel på den polykrome renessansevariant som ble populær mot slutten av århundret, veggflater er i upusset tegl med detaljer i sandsteinsfarget puss. I Frimurerlogen Nedre Vollgt. 19, Oslo (1887–94), er renessansepreget erstattet av en mer barokkpreget form, med sterk plastisitet i risalitter og vindusomramninger. Selskapsfløyen på hjørnet av Nedre Vollgt. og Stortingsgt. har barokkens system av over- og underordnede elementer, påsatte tempelfronter med kolossalsøyler og -pilastre og forkroppede gesimser. Bemerkelsesverdig er også den effektfulle materialbruken: Sokkelen er utført i syenitt fra Bolærne; hovedetasjens vegger forblendet i rødgul og mørkebrun tegl i mønster; vindusomramninger, brystninger, søyler og pilastre i grå Iddefjordsgranitt. Innvendige vegger er for en stor del kledd i Fauskemarmor i forskjellige farger. Interiørene i de seks losjesalene er en kavalkade over arkitekturhistorien fra Egypt til renessansen. Frimurerlosjen var trolig Norges mest påkostede bygning. Kristiansand Sparebank og Medicinske Selskabs tidligere bygning i Oslo (begge 1892–93) er inspirerte av nordisk renessansearkitektur fra Christian 4s tid. Fasadene er oppført i upusset tegl med detaljer dels i puss, dels i huggenstein. Også i Kristiania Sparebank Øvre Slottsgt. 3 (1896–1901) fikk N. anledning til å benytte stein i fasadene. Her er hele bygget kledd i granitt, kleberstein og hvit marmor. Detaljene er en personlig og fri blanding av historiske arkitekturformer med hovedinspirasjon fra romanske bygg og florentinsk renessanse. N. tegnet også en lang rekke kirker. Blant de beste erMolde kirke (1884–87, brent 1940) i panelt tømmer. Bygningskroppen var oppdelt og variert utformet med to markante tverrskip og høyt tårn. Detaljene hadde delvis sveitserstils-, delvis gotikkpreg. N. var meget aktiv i arkitektenes organisasjoner og ble valgt til en rekke komiteer i det nystartede arbeidet for arkitektstandens utvikling og rettigheter.