Nils Lie er fremfor alt kjent for sitt virke som forlagskonsulent ved Gyldendal Norsk Forlag, der han sammen med direktør Harald Grieg og forlagets andre hovedkonsulent, Sigurd Hoel, spilte en stor rolle for forlagets utgivelser. De opphold disse tre hadde på Griegs sommersted for å lese manuskripter, ble legendariske i norsk forlags- og forfattermiljø. Han utgav også et par bøker og virket som oversetter.
Lie var født i Bergen, der han vokste opp i et borgerlig miljø med en far som var magistratsfullmektig, senere kemner og finansborgermester. Etter examen artium på latinlinjen ved Bergen katedralskole 1919 drog han til Kristiania og begynte å studere filologi ved universitetet. Han tok cand.mag.-eksamen 1925. 1926 ble han ansatt som redaktør av ukebladet Hjemmet og satt i denne stillingen i nesten 10 år.
Lie hørte til kretsen omkring Sigurd Hoel og var sympatisk innstilt til kulturradikalismen. 1935 ble han ansatt som forlagskonsulent i Gyldendal. Han var en grundig og samvittighetsfull konsulent som hadde stor innflytelse og var høyt aktet, også av forfatterne, og samarbeidet mellom ham, Hoel og Grieg går det frasagn om. 1942 sa han opp sin stilling i Gyldendal i protest mot nazifiseringen, og under forberedelsene til den følgende forfatterstreiken spilte han en viktig rolle.
1942–45 var Lie i London, fra 1943 som presseoffiser i den norske marine. Etter krigen gikk han tilbake til stillingen som konsulent hos Gyldendal og fortsatte der til han gikk av med pensjon 1972. Som pensjonist arbeidet han som konsulent for Den norske Bokklubben.
Lie var også kjent som en meget dyktig oversetter, og hans oversettervirke teller et stort antall titler. Han oversatte Frans G. Bengtssons romaner om Røde Orm, Pär Lagerkvists Pilgrim på havet, detektivfortellingene til Arthur Conan Doyle og flere av romanene til John Steinbeck, bl.a. Alle tiders torsdag, Cannery Row og Øst for Eden. Dessuten oversatte han mange barne- og ungdomsbøker, bl.a. flere bøker av Rudyard Kipling, og Erich Kästners populære guttebok om Emil og detektivene. For sin oversettervirksomhet mottok han Bastianprisen 1954 og Norsk Kulturråds oversetterpris 1970.
Før han begynte som forlagskonsulent, prøvde Lie seg også som skjønnlitterær forfatter. Han var venn av den jevnaldrende Nordahl Grieg, som han i studietiden gikk fottur sammen med fra Hamburg til Roma. De skrev også kriminalromanen Bergenstoget plyndret i natt! sammen og utgav den 1923 under pseudonymet Jonathan Jerv. Boken var tenkt som en parodi på de populære spenningsromanene til Stein Riverton og Øvre Richter Frich og rommer flere allusjoner til disse. Romanen forteller om noen pengeløse studenter som bestemmer seg for å plyndre toget mens det befinner seg på høyfjellet, og det er forbryterne som er i sentrum, ikke etterforskerne. Harald Grieg fant slutten amoralsk og forlangte at den skulle skrives om, noe som også ble gjort. Noen betydelig spenningsroman er dette ikke, men den er ikke uten litterære kvaliteter. I Dydens belønning i Festskrift til Harald Grieg forteller Lie historien om romanens tilblivelse og om Griegs reaksjoner på den.
Lie har også utgitt Trekløveret. En guttefortælling og ungdomsromanen På sporet, som også har en kriminell intrige. Han skrev også for skolebruk en kortfattet biografi om sin farfars farbror Jonas Lie, redigerte flere samlinger med lyrikk og noveller og var medredaktør av festskrift til Sigurd Hoel og Herman Wildenvey.