Нина Дзилли родилась в 1983 году в Пьяченце, Италия.

Всё своё детство провела в Ирландии, а вернувшись в Италию, поступила учиться в консерваторию.

В 1997 году создала собственную поп-группу «The Jerks». После окончания средней школы, Liceo Scientifico Respighi в Пьяченце, два года живёт в США (в Чикаго и Нью-Йорке), где и обзаводится своим музыкальным стилем, пропитанным такими направлениями, как R’n’B, регги, соул, мотаун и итальянская музыка 60-х годов.

Дебютирует на телевидении в качестве виджея на MTV, а затем в качестве соведущей Рэда Ронни в последней версии передачи «Roxy Bar» на TMC2.

В 2001 году, новая группа Chiara&Gliscuri выпускает сингл «Tutti al mare». Складывается сотрудничество с музыкантами и группами, играющими в стиле рокстеди/регги, такими как Africa Unite и Franziska, с которыми проходит тур по Европе.

В 2009 году подписан контракт с Universal, и под псевдонимом Nina Zilli выпущен одноимённый дебютный мини-альбом: «Nina Zilli». Псевдоним состоит из имени её любимой певицы, Нины Симоне, и фамилии матери — Дзилли. Летом выходит сингл «50 mila», записанный вместе с Джулиано Пальма, становится хорошим радиохитом, а затем включается в саундтрек фильма «Холостые выстрелы» режиссёра Ферзана Озпетека и в видеоигру «Pro Evolution Soccer 2011».

Среди собственных песен Nina Zilli со звучанием соул и R’n’B, выходит, как напоминание о шестидесятых, «L'amore verrà», итальянский кавер на «You Can't Hurry Love» (с текстом, написанным Пино Кассией) — песня, которая привела к успеху группу Supremes в 1966 году.

На конкурсе в категории «Новое поколение Сан-Ремо» на 60-м Фестивале итальянской песни (2010), Nina Zilli с песней «L'uomo che amava le donne» выходит в четвёрку финалистов и выигрывает премию критиков «Mia Martini», премию «Sala Stampa Radio TV» (пресса/радио/ТВ) и премию «Assomusica 2010», последняя — за лучшее живое выступление.

19 февраля 2010 года Nina Zilli выпускает свой альбом «Sempre lontano», который стартует с 12-го места в рейтинге альбомов Итальянской ассоциации компаний звукозаписи (FIMI), остаётся в первой двадцатке на протяжении следующих недель, а на пятую неделю продаж достигает 5-го места, что связано с открытием Фестиваля. Успех имеет место не только в продажах диска, но и на радио: песня «L'uomo che amava le donne» занимает 19-е место в эфирном хит-параде, а затем поднимается на 14-е место и становится одной из песен, которые звучат в эфире радиостанций по всей Италии. В конце апреля, альбом «Sempre lontano» получил статус золотого, как признание успешных продаж альбома и сингла.

В 2010 году Nina Zilli принимает участие в ежегодном Первомайском концерте на площади Сан-Джованни в Риме. В мае 2010 года участвует в Wind Music Awards в Веронском Амфитеатре (Арена ди Верона), где награждается как «Новый Артист». 5 ноября Nina Zilli выпускает свой новый сингл «Bacio D'ad(d)io». Это первый сингл с «Sempre Lontano Special Edition», нового издания первого альбома. Новая версия диска содержит DVD с записью концерта, который состоялся в Blue Note в Милане. 8 ноября вышел видеоклип на новый сингл «Bacio D'ad(d)io».

В 2011 году была номинирована на «2011 TRL Awards» в номинациях «Best Look» и «Italians Do It Better».

В 2012 году во время участия в фестивале в Сан-Ремо было объявлено, что Дзилли представит Италию на конкурсе Евровидение.