Engagé à l'UNEF-SE et à l'Union des étudiants communistes pendant ses études[1], il intègre le bureau national du syndicat étudiant de 1987 à 1990[2]. Nicolas Sansu est titulaire d'un diplôme d'études approfondies (DEA) en sciences économiques[3].
Conseiller municipal de Vierzon (Cher) depuis 2001, il remporte les municipales au 1er tour le avec 57,56 % des voix face au maire sortant Jean Rousseau (DVD) et Joël Hallier (DVD). Le , il est élu maire par le nouveau conseil municipal.
Il est élu conseiller général du Cher dans le canton de Vierzon-1 en , date à laquelle il prend la succession de François Dumon. Il est vice-président du Conseil général chargé des infrastructures, des bâtiments et des transports et des NTIC. Réélu en , il démissionne en pour cause de cumul de mandats après son élection comme député.
Collaborateur parlementaire au groupe communiste et apparenté du Sénat entre 1992 et 1997 avec une interruption de près de deux ans pendant laquelle il est directeur du cabinet de Jacques Rimbault (décédé en 1993) député-maire (PCF) de Bourges, il est attaché parlementaire de Jean-Claude Sandrier, député (PCF) du Cher de 1997 à 2012.
Il est réélu maire de Vierzon au deuxième tour des élections municipales de 2014 avec 42,77 % des suffrages exprimés, au terme d'une triangulaire très serrée, ne devançant la liste d'opposition que de 420 voix.
Il mène la liste communiste aux élections régionales de 2015 en Centre-Val de Loire et obtient 4,59 % des suffrages exprimés. Compte tenu de ce faible score, les communistes ne peuvent fusionner avec la liste socialiste et perdent tous leurs élus sortants au sein de la majorité de gauche gérant la région depuis 1998.
Se déclarant lui-même « Macron-compatible », il hésite à demander l'investiture de La République en marche pour les élections municipales de 2020[9]. Finalement, la liste qu'il conduit à Vierzon l'emporte dès le premier tour, le , avec 50,18 % des suffrages exprimés, contre 39,05 % pour celle de Christophe Doré, qui conteste les résultats et dépose le un recours auprès du tribunal administratif d'Orléans, qui le rejette le [10],[11],[12],[13]. Nicolas Sansu est quant à lui réélu maire le [14].
En tant que maire, il se montre très engagé contre la dégradation de l’hôpital public[15]. Confronté à la menace de fermeture de la maternité de l'hôpital de Vierzon, il soutient dès le départ en septembre 2017 le mouvement des personnels de l'hôpital, les aidant et les accompagnant dans leurs actions. La mobilisation, étendue sur plusieurs mois, aboutit en octobre 2018 au maintien de la maternité[9].
Le , il fait partie de la soixante-dizaine de députés de la NUPES à venir habillés aux couleurs du drapeau palestinien dans l'hémicycle[21].
Une nouvelle fois candidat aux élections législatives anticipées de 2024, sous la bannière du Nouveau Front populaire, il arrive en deuxième place avec 29,68 % des suffrages exprimés, derrière le candidat du RN Bastian Duenas (40,56 %). Il bénéficie pour le second tour du désistement du candidat Horizons en sa faveur et remporte l'élection de justesse avec 50,63 % des voix[22].
Outrages à agents en 2021 et 2023
Le , alors qu'il est avec des amis à la terrasse d'un bar de Vierzon, une patrouille de la police nationale vient les séparer car le groupe ne respecte pas la jauge de six clients par table, alors en vigueur dans le cadre de la pandémie de Covid-19 en France. Nicolas Sansu proteste contre cette décision et invective deux policiers, dont l'un décide de porter plainte le lendemain pour « outrage à une personne dépositaire de l'autorité publique »[23]. Le , un délégué de la procureure de la république de Bourges décide du classement de l'affaire en échange du versement, par Nicolas Sansu, de 300 € de « contribution citoyenne » et de 800 € de dommages-intérêts (400 pour chaque policier)[24].
Après avoir passé une partie de la nuit du au dans un bar de Vierzon, Nicolas Sansu rentre chez lui alcoolisé. Alors qu'il se trouve à moins de 500 mètres de son domicile, son véhicule est arrêté et il fait l'objet d'un contrôle au cours duquel il invective les policiers. Convoqué au commissariat, il est placé en garde à vue le week-end des et pour « conduite en état d'ivresse et outrage à personnes dépositaires de l'autorité publique »[25]. Ne contestant pas les faits, il se voit notifier une comparution sur reconnaissance préalable de culpabilité[24]. Le il est condamné à 2 mois de prison avec sursis, 4 mois de suspension de son permis de conduire et 1 000 € de dommages-intérêts (500 € pour chaque policier)[26].
Menace de mort
Le , son nom apparaît sur la « liste des 180 » personnes à « èliminer » avec une balle dans la nuque publiée sur le site d'extrême droite « Réseau libre »[27].
Épisode Tout le monde n’a pas eu la chance d’avoir un maire communiste de la série Élu Public N°1, d'une durée de 51 minutes et 41 secondes. Réalisation de David Unger. Diffusé pour la première fois le sur la chaîne France 3 Centre-Val de Loire.