Nato nel 1963 a Copenaghen (Danimarca), Sten Frimodt Nielsen consegue una laurea in giurisprudenza presso la Københavns Universitet (Università di Copenaghen, Danimarca) nel 1988.

Inizia la sua carriera professionale in qualità di funzionario presso il Ministero degli Affari esteri della Danimarca, dal 1988 al 1991, prima di essere nominato segretario di ambasciata presso la rappresentanza permanente della Danimarca alle Nazioni Unite a New York (Stati Uniti), dal 1991 al 1994. Ritornato in Danimarca, entra al servizio anzitutto del servizio giuridico del Ministero degli Affari esteri della Danimarca dal 1994 al 1995, successivamente, del Primo ministro danese dal 1995 al 1998, in qualità di consigliere, e, in seguito, di consigliere principale.

Dal 1998 al 2001 entra al servizio della rappresentanza permanente della Danimarca all’Unione europea in qualità di ministro consigliere. Dal 2001 al 2002 torna al servizio del Primo ministro danese in qualità di consigliere speciale per le questioni giuridiche, capo di dipartimento e giureconsulto dal 2002 al 2004, poi come sottosegretario di Stato e giureconsulto dal 2004 al 2007.

Sten Frimodt Nielsen si dedica altresì all’attività accademica, dal 1988 al 1991, in qualità di professore incaricato di diritto internazionale e di diritto europeo presso la Københavns Universitet (Università di Copenaghen), dove ricopre poi la carica di professore associato.

Giudice al Tribunale dal 17 settembre 2007 al 27 settembre 2023.