Родилась 2 февраля в 1980 году в Пьяченце[4]. В возрасте 10—15 лет обучалась в международной школе в Ирландии[5], а в 13 лет решила поступить в местную консерваторию для изучения оперного вокала[6]. В 1997 году создала собственную поп-группу The Jerks[7]. После окончания консерватории переехала в США, где прожила два года[8].
В начале 2000-х она начинает работать на телевидении, приняв участие в итальянском телевизионном шоу Roxy Bar на TMC2[9]. Год спустя Нина дебютирует в роли VJ на MTV Italy. К тому времени The Jerks уже не существует, и тогда, в 2000 году, она собирает новую группу, получившую название Chiara e gli Scuri. Год спустя выходит их дебютный сингл «Tutti al mare»[10], и группа приступает к записи альбома, который, однако, не был выпущен из-за разногласий с лейблом[11].
28 июля 2009 года она выпускает свой дебютный сингл «50mila». Эта песня позднее вошла в саундтрек к фильму «Холостые выстрелы»[13]. Затем, 11 сентября 2011 года выходит первый EP певицы Nina Zilli, выпущенный на лейбле Universal Music[14] и занявший 54-ю позицию в хит-параде Италии. Позднее часть песен войдёт в первый полноформатный альбом Нины. Также на EP присутствовал кавер на песню «You Can’t Hurry Love» группы The Supremes[15].
12 января 2010 года было сообщено, что Нина Дзилли стала одной из победителей Sanremo New Generation, что позволило ей выступить на 60-м фестивале в Сан-Ремо[16], где она выступила с песней «L’uomo che amava le donne»[17]. Нина вышла в финал, но уступила Тони Майелло с песней «Il linguaggio della resa»[18]. В ходе конкурса она получила награду критиков Mia Martini[19].
19 февраля 2010 года выходит дебютный альбом Дзилли Sempre lontano[20]. Песни «50mila» и «L’inferno» были включены в саундтрек футбольного симулятора Pro Evolution Soccer 2011. 30 ноября 2011 года альбом был переиздан вместе с синглом «Bacio d’a(d)dio»[21]. 18 февраля Sempre lontano получил платиновую сертификацию в Италии, разойдясь в количестве 60000 копий[22].
В 2011 году Нина Дзилли была номинирована на 2011 TRL Awards в номинациях «Best Look» и «Italians Do It Better».