Dzimis 1963. gadā Kopenhāgenā (Dānija), Sten Frimodt Nielsen 1988. gadā iegūst diplomu tiesību zinātnē Københavns Universitet (Kopenhāgenas Universitāte, Dānija).

Profesionālo karjeru no 1988. līdz 1991. gadam sāk kā ierēdnis Dānijas Ārlietu ministrijā un no 1991. līdz 1994. gadam strādā par vēstniecības sekretāru Dānijas pastāvīgajā pārstāvniecībā Apvienoto Nāciju Organizācijā Ņujorkā (Amerikas Savienotās Valstis). Pēc atgriešanās Dānijā no 1994. līdz 1995. gadam strādā Dānijas Ārlietu ministrijas Juridiskajā dienestā un no 1995. līdz 1998. gadam Dānijas premjerministra birojā – par padomnieku un pēc tam par galveno padomnieku.

No 1998. līdz 2001. gadam darbojas Dānijas pastāvīgajā pārstāvniecībā Eiropas Savienībā kā ministra padomnieks. No 2001. līdz 2002. gadam atkal strādā Dānijas premjerministra birojā par īpašo padomnieku juridiskajos jautājumos, no 2002. gada līdz 2004. gadam ieņem tur departamenta vadītāja un juriskonsulta amatu, savukārt no 2004. līdz 2007. gadam ir valsts sekretāra vietnieks un juriskonsults.

S. F. Nielsen iesaistās arī izglītības darbā – no 1988. līdz 1991. gadam ir starptautisko tiesību un Eiropas tiesību lektors Kopenhāgenas Universitātē un pēc tam tur ieņem asociētā profesora amatu.

Kopš 2007. gada 17. septembra līdz 2023. gada 27. septembrim - Vispārējās tiesas tiesnesis.