Prof. Dr. Nilgün Yılmaz Demirci, 1996-2002 yılları arasında Selçuk Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde lisans eğitimini tamamladı. 2002-2008 yılları arasında uzmanlık eğitimine başlayarak, ilk iki yılını Dr. Suat Seren Göğüs Hastalıkları ve Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde, kalan yıllarını ise Atatürk Göğüs Hastalıkları ve Göğüs Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde Göğüs Hastalıkları ihtisasıyla tamamladı.
2008-2012 yılları arasında Atatürk Göğüs Hastalıkları ve Göğüs Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde Göğüs Hastalıkları Uzmanı olarak görev yaptı ve 2012 yılında Başasistan kadrosuna atandı. 2014 yılında Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalında Öğretim Görevlisi olarak akademik kariyerine başladı. 2018 yılında Doçent Doktor, 2023 yılında ise Profesör unvanını aldı. Halen Gazi Üniversitesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı'nda Profesör olarak görevine devam etmektedir.
Uzmanlık ve özel ilgi alanları arasında endobronşiyal ultrasonografi (EBUS), bronkoskopi, toraks ultrasonografisi, interstisyel akciğer hastalıkları, idiyopatik pulmoner fibrozis (İPF), sarkoidoz, akciğer kanseri, KOAH ve astım tedavisi bulunmaktadır. Kasım 2013'te Department of Thoracic Oncology, Diseases of the Pleura & Interventional Pulmonology of the APHM, North Hospital of Marseille Marsilya, Fransa'da Girişimsel Pulmonoloji Eğitimi için bulunmuş, 2018 yılında ise Yüksek İhtisas Eğitim ve Araştırma Hastanesi Göğüs Cerrahisi ve Akciğer Nakli Merkezi'nde üç ay süreyle Akciğer Nakli eğitimi almıştır.
Ulusal ve uluslararası tıp derneklerinde aktif bir üye olan Prof. Dr. Nilgün Yılmaz Demirci, 2014-2019 yılları arasında Türkiye Solunum Araştırmaları Derneği (TÜSAD) Ankara Şubesi Yönetim Kurulu Üyeliği ve 2019-2022 yılları arasında TÜSAD Genel Sekreterliği ve Merkez Yönetim Kurulu Üyeliği görevlerinde bulunmuştur. 2019 yılından bu yana TÜSAD Difüz Parankimal Akciğer Hastalıkları Çalışma Grubu Sekreteri olarak görevini sürdürmektedir. Ayrıca, 2019-2024 yılları arasında Türk Göğüs Hastalıkları Yeterlilik Kurulu Sınav Komisyonu Üyeliği ve Sekreterliği görevlerinde bulunmuş, halen aynı kurulun Akreditasyon Komisyonu Üyesi olarak çalışmalarına devam etmektedir.
Prof. Dr. Yılmaz Demirci, ulusal ve uluslararası bilimsel dergilerde yayımlanan çok sayıda makale ve kongre bildirisine sahiptir. Birçok bilimsel toplantı ve kongrede konuşmacı ve oturum başkanı olarak görev almıştır. Akademik çalışmaları ve katkılarıyla alanında önemli bir yere sahiptir.
Prof. Dr. Nilgün Yılmaz Demirci, endobronşiyal ultrasonografi (EBUS), bronkoskopi, toraks ultrasonografisi, interstisyel akciğer hastalıkları, idiyopatik pulmoner fibrozis (İPF), sarkoidoz, akciğer kanseri, Pulmoner Emboli, KOAH ve astım tedavisi gibi alanlarda uzmanlaşmış bir doktordur. Gelişmiş tanı ve tedavi yöntemleriyle, solunum yolu hastalıklarına yönelik sağlık hizmetleri sunmaktadır.