Nuno Oliveira começou a estudar piano aos 6 anos, na Igreja de Nossa Senhora de Fátima, em Lisboa. Aos 9 anos ingressou na Escola de Música do Conservatório Nacional em Lisboa, onde concluiu o Curso Superior de Piano com a classificação final de 19 valores, tendo tido como mestres, as professoras Leonor Pulido e Melina Rebelo.
Atuou em vários locais do país e estrangeiro como pianista, cravista, organista e dirigindo vários conjuntos. Em 1988, foi convidado para duas gravações na RTP: numa delas interpretou Mozart ao piano; na outra foi solista convidado para representar Portugal num concerto de jovens intérpretes realizado na Finlândia, no qual foi acompanhado ao piano pela Orquestra da Radiotelevisão Finlandesa, dirigida pelo conceituado maestro Jukka-Pekka Saraste. Interpretou e dirigiu obras inéditas de compositores de Coimbra dos séculos XVIII e XIX. Em alguns dos elencos de intérpretes, participaram elementos dos Segréis de Lisboa e das Orquestras da Capela Real, Gulbenkian e Sinfónica Portuguesa. Dirigiu outros conjuntos musicais em obras de Bach, Vivaldi e Pergolesi. Foi também intérprete e organizador da primeira récita da Oratória Messias de Haendel realizada em Portugal com instrumentos da época e músicos portugueses. Integrou a temporada de concertos da Antena 2, em parceria com o CCB. Tem colaborado com a Orquestra Metropolitana de Lisboa e Orquestra Gulbenkian como cravista e/ou organista, onde atuou sob a direção de Leonardo García Alarcón, Hans-Christoph Rademann, Nicholas Kraemer, Cesário Costa, João Paulo Santos ou Michael Zilm. Colaborou como cravista com a OrquestrUtópica, em várias récitas e gravação em CD (ao vivo) da Ópera “A Rainha Louca” de Alexandre Delgado. Tem sido convidado para vários concertos organizados pela ESMAE. Realizou vários concertos para a Antena 2 no âmbito do programa “Concerto Aberto”, e realizou gravações para esta estação de rádio. No ano de 2017, e para a RTP, gravou a Paixão Segundo São João de Bach com a Orquestra e Coro XXI em concerto ao vivo, no âmbito dos Dias da Música em Belém.
Em 1988 obteve o segundo prémio no Concurso Nacional Maria Campina para piano, realizado no Algarve. Foi organista titular do Mosteiro de S. Vicente de Fora em Lisboa entre 1987 e 1995. Lecionou formação musical, coro e piano, em Coimbra e em Lisboa.
Frequentou semanas e cursos de interpretação de música antiga, órgão, cravo, baixo contínuo e canto gregoriano, tendo trabalhado com Jacques Ogg, Enrico Onofri, Lucy van Dael, Menno van Delft, Bob van Asperen, Pablo Escande, Max van Egmond, António Duarte e Idalete Giga, entre outros.
De 1999 a 2001 estudou cravo no Conservatório Real de Haia com Jacques Ogg e baixo contínuo com Jan Kleinbussink, a convite do primeiro. De 2001 a 2003 estudou no Sweelinck Conservatorium em Amsterdam, nas classes de cravo de Bob van Asperen e de baixo contínuo de Menno van Delft.
Em 2015 fundou o AVRES SERVA, agrupamento destinado à execução de música antiga em interpretações historicamente informadas e que se estreou no Ciclo de Música do Convento dos Capuchos nesse mesmo ano. De entre os vários concertos realizados, salienta-se a participação nos Dias da Música 2018, onde foram interpretadas duas cantatas de Bach, numa primeira execução em Portugal com instrumentos, 'pitch' e temperamento históricos. Com o mesmo grupo participou ainda na Temporada de Concertos do Paço Ducal em Vila Viçosa nos anos de 2019, 2020, 2023 e 2024, bem como na Temporada de Música em São Roque nos anos de 2020 e 2023. No ano de 2022, dirigiu a estreia portuguesa da Oratória de São João Baptista de Alessandro Stradella, no Centro Cultural de Belém. Estreou-se no Cistermúsica, em Alcobaça, no ano de 2023. Nesse mesmo ano foi o grupo escolhido para atuar no concerto de Natal da EuroRadio. No ano de 2024 dirigiu o Requiem de Mozart no Convento São Francisco, em Coimbra, naquela que foi a segunda récita desta obra em instrumentos da época e em Portugal.