Нина Владимировна Тимофеева родилась 11 июня 1935 года в Ленинграде. Её мать — Фрида Фёдоровна Салиман-Владимирова, была музыкальным педагогом, концертмейстером и с детства сумела привить девочке любовь к музыке и танцу. Её дядя — Давид Фёдорович Салиман-Владимиров был композитором.
«В раннем детстве, когда меня не с кем было оставить дома, мама брала меня с собой в театр. Концертмейстером она работала у Марии Федоровны Романовой, матери Галины Сергеевны Улановой. Я очень любила Марию Федоровну, да и она ко мне была всегда неизменно добра».
Во время блокады была в эвакуации в Перми, где в 1942 году впервые выступила на сцене, в роли пажа в «Волшебной флейте».
Увлечение сценой стало глубже после встречи с Галиной Улановой, которая с 1944 году танцевала в Большом театре.
В 1944-м в, в девятилетнем возрасте Нина поступила в Ленинградское хореографическое училище имени А. Я. Вагановой (ныне Академия русского балета им. А. Я. Вагановой).
«Я училась в пятом классе, когда мы с мамой приехали на несколько дней в Москву, к родственникам. В зале имени П. И. Чайковского был объявлен концерт учащихся Московского хореографического училища. Естественно, что мы пошли туда, но я совершенно не запомнила, кто и как танцевал. Единственное видение, сохранившееся до сегодняшнего дня, — Галина Сергеевна Уланова, идущая в антракте по коридору в бордовом платье с шарфом и в крохотных черных туфельках, и я — зачарованная, завороженная магией ее облика, не отстававшая от нее до конца антракта. Когда соприкасаешься с прекрасным, хочется и самому стать лучше»
В 1953 году окончила училище по классу Н. А. Камковой.
В 1952 году дебютировала на сцене Ленинградского театра оперы и балета имени им. С. М. Кирова (ныне Мариинский театр), исполнив партию Маши в балете «Щелкунчик» П. И. Чайковского (до этого Машу танцевала Галина Уланова).
C 1953 по 1956 год работала в труппе Ленинградского театра оперы и балета им. С. М. Кирова, где сначала исполняла небольшие сольные партии, а затем — Мирту в балете «Жизель» А. Адана и главную партию Одетты-Одиллии в балете «Лебединое озеро» П. И. Чайковского (хореография М. И. Петипа и Л. И. Иванова, редакция К. М. Сергеева), также исполняла партии в «Спящей красавице» П. И. Чайковского, «Дон Кихоте» Л. Ф. Минкуса.
В 1950-х приме предоставили жильё в бывшем доходном доме Бака, в квартире № 22, Кирочная улица, 24, где в разные годы проживали и другие деятели искусств (актёр Юрий Каморный, Анатолий Мариенгоф).
Затем была приглашена в Москву, в Большой театр, где дебютировала в балете П. И. Чайковского «Лебединое озеро» (редакция А. М. Мессерера и А. И. Радунского), исполнив партию Одетты-Одиллии.
Педагогом балерины в театре была Г. С. Уланова, с которой её и за пределами сцены и репетиционного зала на десятилетия связали близкие отношения.
Также была ученицей другой воспитанницы Агриппины Вагановой - Марии Семеновой.
Многие считали Нину Тимофееву и Майю Плисецкую соперницами, обе были звёздами советского балета, обе часто исполняли одни и те же партии, обе были яркими личностями, обе обладали совершенной, индивидуальной техникой, обе имели своих поклонников.
Гастролировала в Финляндии, на Кубе, в ГДР, США.
Была замужем за композитором и директором Большого театра Кириллом Владимировичем Молчановым.
Для своей супруги Молчанов написал балет «Макбет» (балетмейстер В. В. Васильев), где роль Леди Макбет, конечно, впервые исполнила Тимофеева. К сожалению, премьера в 1983 году прошла трагически - Кирилл Владимирович умер прямо перед началом спектакля. Узнав в антракте о несчастье, Нина Владимировна мужественно вышла на сцену во втором акте и продолжила танцевать.
Была депутатом Верховного Совета СССР (1966—1970).
В 1980 году окончила педагогическое отделение ГИТИСа по курсу М. Т. Семёновой, в 1989—1991 годах работала в театре педагогом-репетитором.
В 1991 году вместе с дочерью эмигрировала в Израиль, жила в Иерусалиме, где продолжила заниматься педагогической и балетмейстерской деятельностью.
В 1993 году издала книгу воспоминаний «Мир балета», большую часть которой посвятила своим впечатлениям о Г. Улановой.
Скончалась 3 ноября 2014 года в Иерусалиме.
О ярких театральных судьбах и закулисных историях турфирма Эклектика рассказывает в ходе различных программ.
